鈣鈦礦的魅力

由于兼具低成本、高效率和材料易獲取等優(yōu)點，鈣鈦礦也被人稱之為“上帝賜給光伏行業(yè)的禮物”。

過去的三年間，我國光伏新增裝機以平均每年超過40GW的總量而傲居全球，發(fā)展速度之快，甚至超出了業(yè)內(nèi)人士的預期。

毫無疑問，光伏產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長，除了政策因素之外，產(chǎn)業(yè)自身的技術(shù)進步和成本下降是其主要的推動力。尤其是單晶技術(shù)的進步，使得光伏組件成本下降一次次突破底線。

然而，在當今世界最頂級的能源和材料學刊物中，有關晶硅光伏和薄膜技術(shù)的討論卻寥寥無幾，而另一種技術(shù)路線——鈣鈦礦電池，卻頻頻出現(xiàn)在《自然》等頂級期刊的重要位置。

事實上，隨著晶硅電池轉(zhuǎn)化效率逐漸逼近材料極限而不斷減緩，近年來晶硅電池實驗室效率的提升已變得非常緩慢，而作為新材料的鈣鈦礦在眾多技術(shù)路線中，成為了后起之秀。

鈣鈦礦的魅力來自于其材料低成本、易獲取，以及較高的轉(zhuǎn)化效率，因此也被稱之為最具發(fā)展?jié)摿Φ牡谌夥姵丶夹g(shù)。

數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦電池對光的吸收能力是傳統(tǒng)太陽能電池材料的100倍，這就意味著，鈣鈦礦電池只需使用1/100的厚度，即可產(chǎn)生相同的能量輸出，材料使用量大幅減少，成本自然隨之降低。

來自新加坡太陽能研究所的一份報告顯示，在20兆瓦鈣鈦礦工藝生產(chǎn)線，鈣鈦礦組件的總生產(chǎn)成本約為20.82美分/瓦，遠低于目前商用晶硅組件約30美分/瓦的生產(chǎn)成本。據(jù)上述機構(gòu)估計，在大規(guī)模生產(chǎn)中（＞1 吉瓦/年），鈣鈦礦光伏組件的總成本可以進一步降低到約10美分/瓦。

目前，制約光伏發(fā)展的巨大約束來自于成本，尤其是因成本高而帶來的補貼缺口越來越大，進一步制約了光伏行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。有專家預測，若在我國大部分地區(qū)實現(xiàn)光伏平價上網(wǎng)，組件的價格應降至1.5元/瓦以下，毫無疑問，鈣鈦礦電池為組件價格大幅下降提供了可能。

與價格優(yōu)勢相比，鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)化效率優(yōu)勢也非常明顯。在過去的8年中，鈣鈦礦太陽能電池的實驗室效率從低于3%提高到23.25%，成功地超越了已量產(chǎn)多年的多晶硅電池，而后者效率提升相同的空間，大約用了50年時間。

而在材料方面，鈣鈦礦吸收體中并不包含稀有材料，因此，物資供應和相關價格不會成為大規(guī)模量產(chǎn)的限制性因素。兼具低成本、高效率和材料易獲取等優(yōu)點，鈣鈦礦因此也被人稱之為“上帝賜給光伏行業(yè)的禮物”。

與學術(shù)界熱烈討論相呼應的是，產(chǎn)業(yè)領域的大批資本已經(jīng)涌入鈣鈦礦行業(yè)，包括當前國內(nèi)主要的光伏生產(chǎn)商及產(chǎn)業(yè)資本，大量資金正在布局這個可能成為顛覆者的新興技術(shù)。

當然，這一技術(shù)還未成熟，從實驗室到商業(yè)化應用還需要較長的時間檢驗，尤其在大面積、穩(wěn)定性等方面，鈣鈦礦電池技術(shù)還有很長的路要走。我們期待這一技術(shù)盡快取得突破，并獲得商業(yè)推廣，為新一輪的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎。