在“雙碳”背景下，光伏產(chǎn)業(yè)作為新能源重要組成部分，近年來發(fā)展迅速。鈣鈦礦材料的出現(xiàn)，更是為光伏產(chǎn)業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇。
日前，在中國能源研究會主辦的2024中國鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上，與會嘉賓表示，鈣鈦礦材料高轉(zhuǎn)換效率、低成本、可柔性制備等性能，在光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，但也面臨著鈣鈦礦材料定性不高、鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不成熟等難點(diǎn)。能源行業(yè)要加快鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新體系建設(shè)，助力鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
中國能源研究會理事長史玉波表示，當(dāng)前，鈣鈦礦材料的高轉(zhuǎn)換效率迅速提升，目前，鈣鈦礦太陽能電池實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率已超過26%，接近傳統(tǒng)晶硅太陽能電池水平；鈣鈦礦材料低成本優(yōu)勢，將為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新動力；鈣鈦礦材料可柔性制備特點(diǎn)，為光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)用拓展了新空間。
在肯定成績的同時，史玉波表示，目前，鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著一些難點(diǎn)。鈣鈦礦材料穩(wěn)定性問題是制約其大規(guī)模應(yīng)用的重要因素，鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不夠成熟，制約了鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，需要加大研發(fā)投入，攻克技術(shù)難題，提高產(chǎn)業(yè)化水平。此外，鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還需政策支持和引導(dǎo)。
中國工程院院士、華北電力大學(xué)校長楊勇平認(rèn)為，鈣鈦礦材料在光照、濕度、溫度等環(huán)境因素的影響下，容易發(fā)生降解，導(dǎo)致電池性能下降，提高鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性成為當(dāng)前科研重點(diǎn)任務(wù)之一。同時，鈣鈦礦電池的制備技術(shù)主要適用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，需進(jìn)一步優(yōu)化工藝、提高生產(chǎn)效率、降低成本。此外，要建立長期的可靠性測試方法和標(biāo)準(zhǔn)，確保鈣鈦礦電池在實(shí)際應(yīng)用中的性能和壽命。
“鈣鈦礦太陽電池穩(wěn)定性如果不能解決，在大規(guī)模光伏電站方面很難與晶硅太陽電池競爭。”中國科學(xué)院院士、中科院化學(xué)所研究員李永舫表示，柔性鈣鈦礦太陽電池具有輕薄柔優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域與晶硅太陽電池互補(bǔ)，是鈣鈦礦太陽電池實(shí)現(xiàn)應(yīng)用突破口，鈣鈦礦有機(jī)疊層太陽電池兼具兩者優(yōu)點(diǎn)，將在分布式電源、高端柔性器件中獲得應(yīng)用。
中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)溫州研究院院長葉志鎮(zhèn)表示，量子點(diǎn)是未來顯示產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，鈣鈦礦發(fā)光量子點(diǎn)是下一代主流顯示產(chǎn)業(yè)材料。未來，全固態(tài)鈣鈦礦量子點(diǎn)將引領(lǐng)五大新產(chǎn)業(yè)，即千億先進(jìn)顯示產(chǎn)業(yè)、千億噴墨打印電發(fā)光膜產(chǎn)業(yè)、萬億硅光伏產(chǎn)業(yè)、百億智能植物工廠產(chǎn)業(yè)、百億健康智能照明產(chǎn)業(yè)。
南京工業(yè)大學(xué)柔性電子未來技術(shù)學(xué)院的先進(jìn)材料研究院院長陳永華表示，鈣鈦礦發(fā)展至今逐漸步入產(chǎn)業(yè)化，需要高效率印刷方式。通過絲網(wǎng)印刷的鈣鈦礦薄膜策略，通過一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對整個面控制，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜。
“穩(wěn)定性、大面積是鈣鈦礦光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。組件壽命是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展主要瓶頸，需要適合鈣鈦礦技術(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)?！比A北電力大學(xué)新能源學(xué)院院長李美成介紹，行業(yè)要有序推動電站工程落地，挖掘組件應(yīng)用需求；加快落地集中式、分布式鈣鈦礦光伏電站的驗(yàn)證及試點(diǎn)工程，推動大中型光伏電站的鈣鈦礦光伏產(chǎn)品應(yīng)用；開發(fā)鈣鈦礦產(chǎn)品的智能化、小型化、集成化應(yīng)用場景，創(chuàng)造并擴(kuò)大產(chǎn)品商業(yè)需求，通過市場推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院院長肖平表示，當(dāng)前，鈣鈦礦光伏設(shè)備受關(guān)注。無論哪種疊層技術(shù)，目標(biāo)是以較低的成本獲得較高效率和增益，這是現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)化路徑的選擇。未來，鈣鈦礦光伏技術(shù)發(fā)展空間大，與晶硅光伏技術(shù)在相當(dāng)長一個時期共存，相互結(jié)合、互為補(bǔ)充，預(yù)計鈣鈦礦在某些細(xì)分領(lǐng)域中率先實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。
昆山協(xié)鑫光電材料有限公司董事長范斌表示，截至目前，鈣鈦礦已完成技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化的爬坡階段。未來5至6年，鈣鈦礦疊層電池市場規(guī)模有望突破1000億元，以85%以上的年復(fù)合增速蓬勃發(fā)展。
