中国华能钙钛矿电池技术研发取得新突破 光伏电池技术迭代加速
转自：证券日报网
本报记者殷高峰
据中国华能集团有限公司（以下简称“中国华能”）微信公众号消息，近日，经第三方权威机构认证，中国华能自主研发的大面积钙钛矿-晶硅叠层电池转换效率达26.12%（孔径面积1337.4平方厘米），标志着中国华能在钙钛矿电池技术研发方面取得新突破。
该技术由中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司牵头，华清钙钛矿光伏技术（北京）有限公司研发。钙钛矿及叠层组件可应用于集中式电站、光伏建筑一体化和便携式充电等领域，具有广泛的应用前景。
“叠层电池的设计思想是利用不同禁带宽度的子电池对光谱响应范围的不同，尽可能吸收最多的太阳光，从而改善电池的光电性能。”一家光伏企业的技术人员对《证券日报》记者表示，中国华能通过研发，成功提高了钙钛矿—晶硅叠层电池的转换效率，这不仅是技术上的突破，更是对叠层电池设计理念的有力验证。
技术持续突破
钙钛矿电池属于第三代电池，它的单结技术和叠层技术是并行发展的。近年来，钙钛矿叠层电池技术发展迅速，电池效率已突破30%，因其由两个具有不同带隙吸收体的电池组成，通过差异化吸收更宽范围波长的太阳光，降低光热损失，从而提升电池转换效率。
“叠层电池技术作为行业公认的未来技术之光，各光伏企业始终保持该技术的前沿探索和降本的竞争态势。”上述技术人员表示，随着技术的不断突破，钙钛矿叠层电池的转换效率有望达到35%，这将远超当前晶硅光伏的效率上限。
据欧洲太阳能测试机构（ESTI）的权威认证，目前钙钛矿-晶硅叠层电池的实验室转换效率世界纪录是由隆基绿能科技股份有限公司（以下简称“隆基绿能”）创造的34.6%。
国家电投集团科学技术研究院有限公司早在2019年起就开展了钙钛矿叠层电池技术的研究。经过持续研发，在2023年底小面积叠层电池效率已达到29.4%，并正在推进大面积电池的技术开发，以加快向产业化迈进。
“钙钛矿晶硅叠层电池未来不仅还有较大转换效率的提升空间，其理论转换效率将超过40%。同时钙钛矿电池还拥有材料容易获取、工序简单等优势。如果做到量产，其综合成效将高于现有的晶硅电池。”万联证券股份有限公司投资顾问屈放在接受《证券日报》记者采访时表示。
积极推动量产
作为下一代光伏电池技术，近年来多家光伏企业正加速推进钙钛矿和钙钛矿叠层电池的量产。
今年6月份，隆基绿能的商业化M6尺寸钙钛矿-晶硅叠层电池转换效率已经达到了30.1%，这较此前该技术的世界纪录提升了1.5个百分点。
协鑫（集团）控股有限公司相关负责人向《证券日报》记者透露：“目前，公司钙钛矿GW级项目正在紧锣密鼓进行中，预计首片将在近期下线。”
作为国内最早开展钙钛矿电池技术研发的能源企业之一，经过10余年攻关，中国华能建立了系统完善的钙钛矿电池研发、中试和检测分析平台，掌握了大面积高效率钙钛矿及叠层组件制备技术，并率先开展钙钛矿光伏技术示范应用，进行了多场景钙钛矿组件千瓦级示范系统验证，建成国际首个平米级钙钛矿商用组件兆瓦级示范电站。
此外，据《证券日报》记者了解，目前，不少企业结合国内多种气候条件，在多地建立了钙钛矿叠层的实证电站，包括IEC加严测试等。
“钙钛矿叠层电池是未来量产光伏电池极限效率突破30%的重要路径。”上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠对《证券日报》记者表示。
尽管钙钛矿电池具有诸多优势，但在业内看来，其在大规模商业化应用中仍面临一些挑战。“目前制约该技术的核心一方面是低成本化量产，一方面是进一步提高电池的稳定性。”上述技术人员表示。
虽然面临诸多挑战，但在业界看来，钙钛矿叠层电池在光伏领域的前景仍然广阔。“在应用场景方面，未来钙钛矿叠层电池拥有更为广阔的空间，包括光伏建筑一体化，车载光伏系统等。”屈放表示，虽然目前钙钛矿叠层电池仍然处于初期发展阶段，包括稳定性、最终成本价格、转换效率都有继续提升的空间。但从目前的研发和量产的推进速度来看，光伏电池技术的迭代正在加速，未来不久钙钛矿叠层电池的商业化将成为现实。
（编辑乔川川）