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8月18日，科技部等九部門印發(fā)《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022—2030年)》，提出研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦電池等技術(shù)，再次將鈣鈦礦這一新技術(shù)推至聚光燈下。

作為光伏材料的鈣鈦礦，實際是指與鈣鈦礦(CaTiO3)晶體結(jié)構(gòu)類似的一大類化合物。因其更高的理論效率、更低的可期成本，而被視為下一代光伏路線可能選擇的“終極答案”。

【資料圖】

從“無名之輩”到“明日之星”

鈣鈦礦，這個有點拗口的名字在2022年的資本市場聲名鵲起。以10年時間，走完晶硅半個世紀發(fā)展之路。當(dāng)2013年美國《科學(xué)》雜志將鈣鈦礦評為年度十大科學(xué)突破，在彼時仍由晶硅完全“統(tǒng)治”的光伏世界中，鈣鈦礦還在實驗室里力證自己在光電效應(yīng)上的巨大潛力。

從“無名之輩”到“明日之星”，鈣鈦礦的轉(zhuǎn)化效率也從最初的3．8％，躍升至如今鈣鈦礦-疊層電池31．3％的最新理論數(shù)據(jù)。這段“成名”之旅，始終伴隨著鈣鈦礦技術(shù)上限的不斷突破和產(chǎn)業(yè)化的逐步落地。

鈣鈦礦電池優(yōu)勢明顯

硅料一直被認為是光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，業(yè)內(nèi)也一直有著“得硅料者得天下”的說法，以硅料為基礎(chǔ)，得到的就是傳統(tǒng)晶硅電池，目前的TOPCon電池、異質(zhì)結(jié)(HJT／HIT)電池均屬于傳統(tǒng)晶硅電池，為第二代光伏電池技術(shù)。

鈣鈦礦電池則是第三代非硅薄膜電池的代表，對比第二代，鈣鈦礦電池的優(yōu)勢極為明顯，具體表現(xiàn)為高轉(zhuǎn)換效率、低成本。

首先，眼下上游硅料價格持續(xù)上揚，導(dǎo)致晶硅電池的生產(chǎn)成本不斷攀升，而與之相較，由于鈣鈦礦電池的制作過程不需要硅料，制作金屬鹵化物鈣鈦礦所需的原材料價格較低，更具成本優(yōu)勢。

其次，鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率極高。根據(jù)協(xié)鑫納米測算，鈣鈦礦太陽能(9．130， -0．20， -2．14％)電池作為第三代太陽能電池，具有高效率特點，單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率達31％，多結(jié)理論效率超過50％，遠高于晶硅的29．4％。

此外，鈣鈦礦電池應(yīng)用前景更廣闊。由于高轉(zhuǎn)化率和低成本優(yōu)勢，鈣鈦礦電池適用于大型電站等場景。同時因其輕薄、柔性和可定制的特性，一旦突破了關(guān)鍵技術(shù)問題，未來有望廣泛適用于光伏建筑一體化、電子消費產(chǎn)品、傳感器、布料等多種場景。鈣鈦礦及其疊層電池有可能替代和補充晶硅產(chǎn)品，獲得可觀的市場份額。

多家企業(yè)開始布局

京山輕機(000821．SZ)、捷佳偉創(chuàng)(300724．SZ)、杰普特(688025．SH)、帝爾激光(300776．SZ)、隆基綠能(601012．SH)、協(xié)鑫集團等20余家企業(yè)在鈣鈦礦電池技術(shù)上已經(jīng)開始提早布局。

京山輕機：6月15日盤中官微消息，子公司鈣鈦礦電池裝備團簇型多腔式蒸鍍設(shè)備已經(jīng)量產(chǎn)并成功應(yīng)用于多個客戶端；子公司綁定協(xié)鑫納米(國內(nèi)最早進行鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的團隊)

杰普特：公司為大正微納(國內(nèi)柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池精密制造領(lǐng)軍企業(yè))定制的全球首套柔性鈣鈦礦膜切設(shè)備。

金風(fēng)科技：2019年公司投資了Oxford PV的D輪融資，Oxford PV的鈣鈦礦技術(shù)歐洲領(lǐng)先。

捷佳偉創(chuàng)：5月16日，RPD設(shè)備也在向鈣鈦礦、LED等領(lǐng)域拓展，取得了鈣鈦礦中試線訂單。

西子潔能：21年12月23日，公司表示參投(10％)的杭州眾能光電，在鈣鈦礦裝備制造方面目前處于國內(nèi)第一，國際領(lǐng)先地位。

拓日新能：鈣鈦礦項目正處于設(shè)備試驗測試階段。目前主要方向為雜化鈣鈦礦光電探測器，是與北大共同研發(fā)推進。

聆達股份：子公司擬建設(shè)鈣鈦礦電池項目。

協(xié)鑫能科：鈣鈦礦是協(xié)鑫集團旗下其他板塊業(yè)務(wù)。

東方日升：6月8日，公司表示有一-只團隊主攻鈣鈦礦技術(shù)的研究，目前研究成果處于保密階段。

鈣鈦礦光伏發(fā)展現(xiàn)狀

業(yè)內(nèi)人士表示，國內(nèi)目前主要的鈣鈦礦鏈上的優(yōu)勢企業(yè)大多還沒上市，比如纖納光電、協(xié)鑫光電、仁爍光能、極電光能、萬度光能、華能新能源等，各家中試線計劃基本集中在今明兩年安裝完成，規(guī)模都在100MW―200MW之間，組件尺寸主要為1．2mx0．6m或相近尺寸。

率先在量產(chǎn)道路上邁出切實步伐的，當(dāng)屬纖納光電和協(xié)鑫光電兩家企業(yè)。7月28日，纖納光電宣布，將首批5000件組件(最高功率130W，尺寸1．245mx0．635m)發(fā)往浙江省工商業(yè)分布式鈣鈦礦電站，率先實現(xiàn)了鈣鈦礦光伏應(yīng)用。

總結(jié)

隨著先進技術(shù)的應(yīng)用和新技術(shù)的突破，商業(yè)化晶硅電池效率將持續(xù)提升。未來10年，晶硅電池仍會是光伏行業(yè)的主流技術(shù)，但要實現(xiàn)高于28％的電池效率，仍需深入理解影響電池光電轉(zhuǎn)換效率的因素，并探索可有效控制這些因素的途徑。如果在未來幾年里鈣鈦礦電池的壽命和大面積效率損失問題能夠得到有效改善，那么鈣鈦礦／晶硅疊層電池有望成為未來的高效率電池主流。

原文標(biāo)題:新材料情報NMT|鈣鈦礦光伏，漲聲響起來！