財聯(lián)社12月15日訊（記者 趙子祥）作為一項從0到1的工作，鈣鈦礦電池技術(shù)研發(fā)仍在穩(wěn)步推進，憑借更短的生產(chǎn)流程、更佳的材料可獲得性以及頻頻刷新的實驗室轉(zhuǎn)換效率，其潛力已經(jīng)被越來越多的人所認可，不過作為下一代光伏電池的“頭號種子”，鈣鈦礦何時能夠邁入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，何時能夠成為應用主流，仍有一些問題有待解決。

在12月14日舉辦的2023年光伏行業(yè)年度大會上，極電光能總裁于振瑞表示，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化還需兩大關(guān)鍵技術(shù)的突破，一是大面積下的效率提升，二是達成并驗證25年壽命。同時多位從業(yè)人員均表示，鈣鈦礦要想徹底超越其他路線，其競爭力的建立在于何時突破“效率門檻”，并且要兼顧效率和穩(wěn)定性，做到“穩(wěn)效協(xié)同”，進一步地，如何探索出一條適合產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)濟高效工藝路線同樣重要。

追求“穩(wěn)效協(xié)同”技術(shù)推進

“對于鈣鈦礦的轉(zhuǎn)換效率，無論是小面積還是大面積，我覺得都不需要擔心，無非是我們要慢慢等實驗室里各項先進的技術(shù)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線上?！闭劶扳}鈦礦技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進展，杭州纖納光電科技有限公司CEO姚冀眾表示。

鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代薄膜電池的代表，包括純鈣鈦礦電池和鈣鈦礦疊層電池兩種類型。

相比于晶硅電池，鈣鈦礦電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡單、高柔性等優(yōu)勢，可以應用于光伏發(fā)電、LED等領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。理論極限上，單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率要高于晶體硅太陽能電池達到31%，且價格為晶體硅的一半，而多結(jié)電池理論效率達45%。

隨著晶硅技術(shù)瓶頸的愈發(fā)顯現(xiàn)，鈣鈦礦電池技術(shù)備受關(guān)注，目前全球有4000+家機構(gòu)，100多個國家都參與到鈣鈦礦的技術(shù)研發(fā)中來。其中國內(nèi)就有包括三峽集團、纖納光電、協(xié)鑫光電、極電光能、眾能光電、萬度光能、致晶科技等企業(yè)一直在進行各項研發(fā)測試。

不過，由于鈣鈦礦及電池器件各材料穩(wěn)定性存在先天缺陷，各層材料之間的接觸面對器件性能容易造成影響，從而造成組件在運行過程中壽命衰減。因此目前鈣鈦礦電池還處在一個從“小面積電池”到“大面積組件”慢慢進化的過程。

在構(gòu)建鈣鈦礦電池成本、效率和壽命的三角中，成本和效率優(yōu)勢較為突出，延長使用壽命幾乎是所有科研團隊的主攻方向。不過有業(yè)內(nèi)人士表示，在此過程中，部分研究機構(gòu)數(shù)據(jù)“摻水”行為偶有發(fā)生。

姚冀眾表示，不管是學術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)鏈上，從業(yè)人士不能自欺欺人，追求的應當是二者兼顧（效率和穩(wěn)定性），并且實現(xiàn)的路徑也要做到可重復性。

產(chǎn)業(yè)化腳步正在靠近

對于鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的焦點問題，于振瑞表示，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化要求實現(xiàn)平方米級別以上高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的高可靠沉積、其中涂布法制備鈣鈦礦的生長動力學研究很關(guān)鍵，而溶劑、添加劑工程是獲得大晶粒、高覆蓋度的高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的關(guān)鍵技術(shù)。

好消息是，隨著更多資源和研發(fā)力量的投入，橫亙在鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化路上的一些焦點問題有了越來越多的解法。

例如，于振瑞在介紹鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵問題與解決方案時就表示，目前進一步提升鈣鈦礦電池效率和穩(wěn)定性的策略，包括但不限于MA-free的組分優(yōu)化、溶劑工程控制可遷移離子濃度、晶界鈍化、阻斷離子遷移通道以及膜層間的應力管理等。

而極電光能曾于12月5日宣布，經(jīng)國際權(quán)威檢測機構(gòu)JET認證，極電光能研發(fā)的810.1cm2大尺寸鈣鈦礦組件穩(wěn)態(tài)效率達到19.5%。成為該公司繼今年6月以18.6%穩(wěn)態(tài)效率打破日本松下保持3年之久的世界紀錄之后，再次刷新最大尺寸鈣鈦礦組件效率紀錄。

與此同時，12月14日，協(xié)鑫光電也發(fā)布消息稱，其推出的369mm×555mm鈣鈦礦疊層組件光電轉(zhuǎn)換效率達到26.34%，由中國計量科學研究院進行權(quán)威認證并出具正式測試報告。

該疊層組件較協(xié)鑫光電此前宣布的279mm×370mm鈣鈦礦疊層組件面積擴大一倍。

廣東脈絡(luò)能源科技有限公司工藝總監(jiān)張翠苓表示，針對大面積組件的制備工藝，一方面要關(guān)注鈣鈦礦成膜從小到大過程中的結(jié)晶動力學調(diào)控問題，另一方面則要關(guān)注鈣鈦礦集成過程中的高質(zhì)量互聯(lián)，而針對不同方案的有效性，公司也在開發(fā)各種改善策略，部分嘗試取得了積極效果。

“鈣鈦礦光伏作為一項新技術(shù)，還需要不斷的工藝優(yōu)化、工程檢驗，而隨著技術(shù)漸趨成熟，產(chǎn)業(yè)化和市場化的腳步會越來越近?！比A能清能院光伏技術(shù)部副主任趙志國在研討會上表示，“未來鈣鈦礦光伏技術(shù)和晶硅光伏技術(shù)會在相當長的一個時期共存，或相互結(jié)合或相互補充，而鈣鈦礦在某些細分領(lǐng)域市場中可能率先進行工程化應用?！?/p>