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鈣鈦礦電池顛覆光伏領域？大族等激光設備大佬已入局

發布時間：2024-01-31 來源：元祿光電

鈣鈦礦#電池#究竟為何物？阻礙其商用的技術痛點是什么？有哪些設備企業已經入局？

游戲規則改變者

鈣鈦礦電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代太陽能電池，也稱作新概念太陽能電池。

大面積碳電極鈣鈦礦太陽能電池

傳統晶硅電池的光電轉換效率已接近29.4%的理論值，未來效率提升空間小。為了突破效率天花板，鈣鈦礦太陽能電池成為光伏技術變革新方向之一。將晶硅電池和鈣鈦礦電池堆疊形成的晶硅/鈣鈦礦疊層電池技術路線，轉換效率全球紀錄已達33.2%。也正因此，鈣鈦礦電池被日媒稱為“可能成為游戲規則改變者的下一代太陽能電池”。

在商用的黎明前

鈣鈦礦電池具有高效率、低成本、制備工藝簡單等特點，但它不是一個兩三年之內就能沖上主流市場的技術，仍然面臨一系列問題。眼下，鈣鈦礦技術的商業化仍面臨兩大核心痛點：大面積下高效率和高穩定性。

鈣鈦礦電池結構 | 圖源：澎湃科技

鈣鈦礦電池結構就像三明治，一般由透明導電電極、電子傳輸層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層、金屬電極5部分組成。其中核心的是鈣鈦礦層薄膜的制備，可使用干法、濕法等制備方式，其在大面積制備時的均勻度和致密度，與電池大面積時的效率損失密切相關。

“變成晶體的過程不難，但在大尺寸上實現物理變化誘導的成核/結晶高度化學一致性比較難。如果解決了這個難題，就基本實現了大面積單結鈣鈦礦的產業化”，鈣鈦礦電池上游核心設備供應商上海德滬涂膜設備有限公司董事長王錦山表示。

能源龍頭、設備企業入局

鈣鈦礦電池大規模的投資發生在2022年以后，這時候市場出現了產業化配套，有企業開發大面積鈣鈦礦電池的涂布裝備、蒸鍍機，也有企業布局激光劃切、封裝、透明導電玻璃，這其中不乏像大族激光等上游設備企業入局。可以預見的是鈣鈦礦電池組件生產需求將迎來爆發，對設備企業來說或許是新的增量市場。

新企業動態

7月2日，光伏電池設備龍頭捷佳偉創發布公告稱，募集資金總額不超過9.61億元，用于投資鈣鈦礦及鈣鈦礦疊層設備產業化項目及補充流動資金。項目建成完全達產后，可顯著提升公司鈣鈦礦及鈣鈦礦疊層電池核心設備相關產品的生產能力和技術優勢。

6月30日，極電光能宣布，近日，經全球權威機構TUV-SUD的嚴格檢測認證，該公司在0.72m2鈣鈦礦量產組件上創造了17.18%的全面積效率，這是商用尺寸鈣鈦礦組件上的又一次重大突破。
6月28日，大族激光科技產業集團股份有限公司表示，公司在鈣鈦礦技術領域自主研發的鈣鈦礦激光刻劃設備已實現量產銷售，大尺寸整線激光刻劃設備已在鈣鈦礦頭部企業交付。
中國核電6月28日公告，公司通過了《關于柔性、剛性鈣鈦礦商業級中試產線研發科研項目立項的議案》。該公司在2022年年報中曾提及，去年開展了多個敏捷端新產業項目的實踐，重點項目鈣鈦礦太陽能電池項目加速研發。