鈣鈦礦技術被業內認為是最具前景的下一代光伏技術,備受市場關注。
中國科研團隊找到延長太陽能電池壽命關鍵方法
相對于晶硅電池,鈣鈦礦太陽能電池具有轉化效率高、低成本、柔性與輕量化等優勢,是一類極具應用前景的新型光伏技術,對解決能源與環境問題具有重要意義;然而,器件不穩定性是限制其產業化發展的首要挑戰。
據科技日報,3月7日,華東理工大學材料學院清潔能源材料與器件團隊侯宇教授、楊雙教授等人在知名期刊Science(《科學》)上發表最新研究,揭示了新型光伏不穩定性的關鍵機制——光機械誘導分解效應,提出石墨烯-聚合物機械增強鈣鈦礦材料的新方法,制備的太陽能電池器件在標準太陽光照及高溫下的T97工作壽命創下3670小時新紀錄。
為提升鈣鈦礦的穩定性,科研人員找到了石墨烯這個“外援”。石墨烯具有超高模量(約1TPa),是鈣鈦礦材料模量的50~100倍,且具有均勻致密、耐機械疲勞和化學穩定的優點。
科研人員用世界上最堅硬的材料之一石墨烯,加上特殊透明塑料,制成只有頭發絲萬分之一的超薄保護層。經過多次嘗試,團隊發現,可以通過聚甲基丙烯酸甲酯聚合物界面耦聯方式,將單層整片石墨烯組裝到鈣鈦礦薄膜表面。由此,一個新型鈣鈦礦太陽能電池器件形成。
實驗證明,由這種雙層結構形成的“防護服”,能讓材料抗壓能力翻倍,把膨脹幅度從0.31%降到0.08%,就像給易碎品加了抗震包裝。
經過嚴格測試,裝上這種保護層的太陽能電池創下新紀錄:在模擬日常使用的強光高溫環境下,持續工作3670小時(約153天)后,仍能保持97%的發電效率。這是目前同類電池中最長的穩定工作時間,意味著實際應用成為可能。相關專家表示,這項工作重新定義了提升穩定性的技術路徑。
鈣鈦礦電池概念股回撤大
當前鈣鈦礦單結與疊層電池組件的效率、量產能力與產線規模正在日益成熟。
據甬興證券,2025年隨著鈣鈦礦頭部企業GW線產線貫通與產品下線,鈣鈦礦電池技術的日益成熟將為未來大規模商業化應用打下堅實基礎。
鈣鈦礦電池以其獨特的柔性兼容性與大面積制備潛力,為光伏、物聯網、新能源汽車乃至航天航空等領域帶來前所未有的機遇。在“雙碳”目標下,光伏行業潛力巨大,鈣鈦礦技術是未來促進產業發展的重要角色之一。
據中國光伏行業協會(CPIA)預測,到2030年,中國鈣鈦礦光伏組件的滲透率有望達到30%。中商產業研究院預測,2024年中國鈣鈦礦電池新增產能將達2GW,2030年將達到161GW。
A股市場上,涉及鈣鈦礦電池業務的上市公司超20家,部分公司相關業務進展較快。
奧來德在互動平臺表示,公司在鈣鈦礦領域布局的設備為650*450鈣鈦礦蒸鍍機,目前已完成組裝調試,正穩步推進該產品的市場推廣工作。
京山輕機目前能提供MW級鈣鈦礦及整體解決方案,并提供GW級鈣鈦礦量產裝備輸出與技術支持。
捷佳偉創自主研發用于鈣鈦礦太陽能電池生產的關鍵設備——大規格鈣鈦礦涂布設備已正式交付客戶,將并入其研發中試線正式生產,幫助客戶完善鈣鈦礦電池產業化工藝路線。
先導智能自主研發生產的鈣鈦礦GW線激光劃線設備順利出貨,已發往國內行業頭部客戶現場。
京東方A建設的鈣鈦礦光伏電池中試線成功產出首批樣品。
從二級市場表現來看,今年以來,鈣鈦礦電池概念股整體走勢稍強于大盤。據數據寶統計,截至3月7日收盤,概念股年內平均上漲4.93%,跑贏同期上證指數逾4個百分點。6股漲幅超10%,分別是曼恩斯特、西子潔能、英諾激光、先導智能、杭蕭鋼構、隆基綠能。
拉長時間來看,不少鈣鈦礦電池概念股回撤幅度較大。據數據寶統計,最新收盤價與2024年以來高點相比,概念股平均回撤幅度為25.25%,6股回撤幅度超30%,分別為日出東方、中來股份、杰普特、陽光電源、德龍激光、邁為股份。這6股當中,陽光電源A股市值最高,達到1404.39億元。