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钙??矿太阳电池商用化可期?
 

【CTIMES/SmartAuto 籃貫銘 报导】   2020年02月27日 星期四

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钙??矿太阳电池(Perovskite)究竟何时可商用化是业界感兴趣的话题,光电协进会(PIDA)表示,过去几年来,钙??矿似??已经处於商业化的边缘。有厂商已经投入不少资金来开发此项技术,而且对此材料有兴趣的研究单位似??层出不穷, 不过业界仍然对此技术保持警惕, 并且他们有充分的理由。

PIDA指出,麻省理工学院科学家发表的一篇论文采用了技术与经济的方法来分析钙??矿的市场机会。这项发表在Joule上的研究,名为「制造钙??矿太阳电池的可行经济模式(Economically Sustainable Growth of Perovskite Photovoltaics Manufacturing) 」,计算出需要投资 10 亿美元才能让钙??矿模组达到 0.40 美元/瓦的制造成本, 但是与现行的矽基太阳电池相比, 这个价位仍难以??其项背。

该篇报告中指出,「以最大的工厂模型(1 GW/年)来看,必须以 0 .72/W 美元的价格出售才不致亏损,但这个价格大约是目前并网的住宅、商用和公用事业太阳能市场中模组价格的两倍。」

考虑到这一高昂的投资成本, 麻省理工学院的研究人员提出了替代技术的途径。他们利用「roll to roll」制造技术建立模型, 并指出某些所需的材料( 特别是氧化??锡薄膜和未明确指出的阻隔箔)成本很高。

如果采用该模型可以发现,当材料成本减少到模型假设的 70%, 那麽 roll to roll 的钙??矿生产线可以 202 MW 的规模盈利, 初期投资仅为 4000 万美元。对於现有的大型太阳电池制造商而言, 这是合理的价值,因为它可以增加钙??矿生产线并增加其现有产能。但是报告中也提到, 投资有赚有赔, 该考虑的风险还是不可忽略, 像是技术本身是否已获得验证, 还有法规方面的问题。

研究人员认为不妨从利基市场着手, 因为在利基市场上, 比较能接受略高的每瓦特成本,例如与建筑物或车辆整合的太阳电池,或使用在「物联网」应用中。为了降低风险, 麻省理工学院的专家也建议初始投资成本可低至 100 万美元。

相对於麻省理工学院的保守估计, 各方研究单位仍然使出浑身解数,希??在钙??矿太阳电池竞赛中取得一席之地。像是沙乌地阿拉伯的研究人员发表一种效率为 22.3 % 的新钙??矿太阳电池,据称具有改良的结构和光电特性,以及强化的载子迁移率和扩散长度。该单位使用一种新的钝化技术来降低电压损耗, 因而得以达到此一纪录。

中国西安交通大学的研究人员也已开发了一种基於多阳离子铅-混合卤化物钙??矿( multiple- cation lead mixed-halide perovskite,MLMP)的太阳电池,他们声称与基於单卤化物钙??矿的太阳电池相比, 具有更强的耐湿性。

中国的科学家使用含氟的路易斯酸处理技术开发出钙??矿太阳电池,据说该电池在相对湿度为 75%和 85% 的情况下放置 14 天後, 可以保持其初始效率的 63%至 80%。

關鍵字: 太陽能  PIDA 
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