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多家鈣鈦礦電池企業(yè)獲得資本市場融資
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 捷佳偉創(chuàng)    2023-08-21

鈣鈦礦太陽能電池，即利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽能電池。鈣鈦礦泛指具有和鈦酸鈣（CaTiO3）相同或類似晶體結(jié)構(gòu)的離子晶體，結(jié)構(gòu)式為 AMX3。

常用的鈣鈦礦電池材料中，采用+1 價有機或無機陽離子占據(jù) A 位，例如金屬銫離子（Cs+）有機甲胺離子（CH3NH2 +，簡記為 MA+ ）和有機甲脒離子（CH(NH2)2+，簡記為 FA+），M 位金屬為鉛離子（Pb2+）或（Sn2+），X 位為鹵素離子碘離子（I-），溴離子（Br-），氯離子（Cl-）。

鈣鈦礦太陽能電池的組件生產(chǎn)流程包括：沉積透明導(dǎo)電層（TCO）、沉積電子傳輸層（ETL）、沉積鈣鈦礦層、沉積空穴傳輸層（HTL）、背電極制備、組件封裝，制備過程較晶硅類太陽能電池制備大幅簡化。

鈣鈦礦電池具備高轉(zhuǎn)換效率、低成本優(yōu)勢。轉(zhuǎn)換效率方面，2009 年，日本科學家Miyasaka 最早應(yīng)用鈣鈦礦材料制備染料敏化單結(jié)太陽能電池，但當時轉(zhuǎn)換效率僅為3.8%。

經(jīng)過多年發(fā)展，以兩端鈣鈦礦/硅疊層電池為例，2020 年 12 月，英國牛津的 OxfordPV 公司將硅/鈣鈦礦疊層太陽能電池轉(zhuǎn)換效率刷新至 29.52%；2022 年，亥姆霍茲中心（HZB）科學家制備的鈣鈦礦/Si 疊層太陽能電池轉(zhuǎn)換效率進一步提升至 32.5%。

2022年，國內(nèi)南京大學純鈣鈦礦疊層電池轉(zhuǎn)化效率達到 28%。

成本方面，鈣鈦礦材料成本低廉，且對材料純度要求也更低。此外，鈣鈦礦電池制備流程更簡單，所需設(shè)備更少，能耗也相對晶硅太陽能電池更低。

雖然鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化過程中仍存在穩(wěn)定性、大面積制備等問題。但在國家產(chǎn)業(yè)政策支持下，鈣鈦礦電池已處于實驗室階段向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展時期，產(chǎn)業(yè)化進程呈現(xiàn)加速趨勢。多家鈣鈦礦電池企業(yè)獲得資本市場融資，部分領(lǐng)先企業(yè)百 MW 級量產(chǎn)中試線已經(jīng)投產(chǎn)，多家企業(yè)百 MW 級產(chǎn)線將于今年投產(chǎn)，已有企業(yè)對 GW 級產(chǎn)線進行布局，預(yù)計 2024年將有 GW 級產(chǎn)線落地。