钙钛光伏技术的产业化进展-范斌

苏州协鑫纳⽶科技有限公司 钙钛光伏技术的产 业化进展 2019年11 ⽉10⽇钙钛矿光伏产业的基本逻辑 ❖ 晶硅产业已占绝对统治地位，⾮晶硅、CIGS 、CdTe 的相对份额都极⼤萎 缩 ❖ 与主流市场相⽐，消费类市场⽆⾜轻重，所以钙钛矿只有瞄准主流市场才 有产业前景 ❖ 钙钛矿太阳能电池的实验室效率已经超过了多晶硅、CIGS 和CdTe ，三年 内必然超过单晶硅 ❖ 钙钛矿组件的制造成本相对于晶硅有原理性的优势，可以低于晶硅的⼀半 ❖ 晶硅技术已经充分扩散，技术门槛已被磨平，实现较⾼利润必须靠新技术钙钛矿材料的原理性优势 99.9999% 1300度以上的制造⼯艺 ① 可设计，可迭代 ② 载流⼦复合率极低，材料纯度只需要 90% ③ 合成与结晶温度低于100度钙钛矿材料的⽤量 180 0.3 72⽚电池构成的晶硅组件耗硅量约1kg 相同⾯积的钙钛矿组件消耗钙钛矿材料约2g钙钛矿光伏组件的制造⼯艺钙钛矿层的涂布⼯艺 • 钙钛矿层：300 - 500 nm • 电极缓冲层：10 - 100 nm真空⼯艺 PVD RPD ⾦属氧化物 ⾦属电极激光⼯艺清边与封装 清边：⽤激光清出边缘位置以便封装 热层压封装：通过真空热层压⼯艺将背板与 钙钛矿组件压在⼀起，并在边缘压上封边胶模拟光源测试与户外测试 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Current density (mA/cm 2 ) 60 50 40 30 20 10 0 Voltage (V) 1.04 1.02 1.00 0.98 0.96 0.94 0.92 0.90 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 Time组件的制造成本 100MW 3000 3500 500 1300 800 300 9400 / 0.94 3% 9% 14% 5% 37% 32% 1GW ：0.80元/W 5GW: 0.70 元/W关于叠层的发展逻辑 80 60 40 20 0 IPCE(%) 900 800 700 600 500 400 300 Wavelength (nm) 钙钛矿的吸光覆盖可见光区域，叠层可以降低⾼能光⼦ 的电压损失，突破Schockley-Quisser 限制。钙钛矿叠层⼯艺不⽐HIT 复杂