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为沙特提供廉价太阳能电池！科学家：钙钛矿市场在十年内将超过100亿美元【附钙钛矿电池技术赛道观察图谱】

更新时间：2024-02-28 作者: 光源

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详细介绍

近日，科学家们公布了一项重要的研究成果，他们在《科学》杂志上发表了一篇关于将钙钛矿/硅串联太阳能电池推向市场的路线图的文章。

该研究的作者包括阿卜杜拉国王科学大学 (KAUST) 和太阳能技术中心的 Stefaan De Wolf 教授及其研究团队。他们的目标是提高太阳能电池的效率，以实现沙特阿拉伯的太阳能目标。

在他们的论文中，研究团队概述了主要挑战并提出了商业化的解决方案。这中间还包括考虑现实世界的条件，如可变的温度和阳光。他们建议进行地理测试，以优化特定位置的性能，这类似于太阳能电池的个性化医疗。

另一个重要的考虑因素是加速稳定性测试。部署的太阳能电池一定要有长达数十年的常规使用的寿命。因此，研究团队提出了一些方法来加速测试这些太阳能电池的稳定性。

最后，当前的制造工艺涉及高昂的材料成本和潜在危险的化学品，在大多数情况下要昂贵的安全预防的方法。该论文提出了一些生产线的范例，以确定减少相关成本的机会。

Stefaan De Wolf 教授表示：“钙钛矿/硅串联市场预计在十年内将超过 100 亿美元。”“阿卜杜拉国王科技大学处于这场革命的最前沿，为所有人提供负担得起的、可获得的清洁能源奠定了基础。”

钙钛矿电池属于第三代新型太阳能电池，产品结构原理和硅基电池差异较大，需全新的工艺流程和产线设备，因此产业链环节差异较大。

钙钛矿电池产业链上游包括TCO玻璃、靶材、POE胶膜、丁基胶等辅材以及镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备等设备，其中以镀膜设备(PVD、RPD)、涂布机、激光设备为核心;中游为钙钛矿电池及组件制造;下游为钙钛矿电池应用，包括BIPV(光伏建筑一体化)、车载光伏、室内光伏等。该技术处于钙钛矿电池中游环节。

激光工艺涉及到整个钙钛矿薄膜电池的制备流程，是整个生产流程中的必备环节。钙钛矿电池生产的全部过程中需要分别进行3次平行激光刻蚀(P1-P3)，并完成P4的清边。P1-P3刻蚀环节的作用是切割电池表面，形成阻断电流导通的单独模块，实现增大电压和串联电池的效果;P4激光负责清边以完成最后的封装环节。

随着钙钛矿电池企业自身工艺进步与产业资本的持续高涨投入，行业内公司的产线推进迅速，极电光能、协鑫光电等头部企业大多已投产百兆瓦级量产中试线，并在产品稳定性得到验证后进一步探索GW级产线;新进入者也在跟进布局百兆瓦级中试线，标志着钙钛矿电池行业由实验室阶段走向产业化阶段。根据头部厂商扩产计划，预计于明后年有望陆续落地GW级生产线，逐步推动钙钛矿太阳能电池规模化生产。

从企业入场进程来看，天合光能、隆基绿能、晶澳科技等上市企业均较早入局电池行业;纤纳光电、万度光能、曜能科技、大正微纳、协鑫光电等非上市企业集中于2015年之后入场，专注钙钛矿电池研发;仁烁光能最晚入场，于2021年成立，为行业内唯一一家全钙钛矿叠层电池企业。

根据前瞻产业热力图显示，目前钙钛矿电池关键技术强相关的城市集群大多分布在在华中和粤港澳大湾区，尤其是广东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于钙钛矿电池研发，成为潜在的钙钛矿电池技术发展中心。根据热力图的分布，粤港澳大湾区地区有极大的可能性成为钙钛矿电池技术的先导区域。着重关注广东省深圳市龙岗区、广东省深圳市福田区、山西省运城市河津等地的相关企业，以及这一些地方对钙钛矿电池产业高质量发展的投资环境和潜力市场。