鈣鈦礦技術(shù)被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是最具前景的下一代光伏技術(shù),備受市場(chǎng)關(guān)注。
中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)找到
延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池壽命關(guān)鍵方法
相對(duì)于晶硅電池,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有轉(zhuǎn)化效率高、低成本、柔性與輕量化等優(yōu)勢(shì),是一類(lèi)極具應(yīng)用前景的新型光伏技術(shù),對(duì)解決能源與環(huán)境問(wèn)題具有重要意義;然而,器件不穩(wěn)定性是限制其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的首要挑戰(zhàn)。
據(jù)科技日?qǐng)?bào),3月7日,華東理工大學(xué)材料學(xué)院清潔能源材料與器件團(tuán)隊(duì)侯宇教授、楊雙教授等人在知名期刊Science(《科學(xué)》)上發(fā)表最新研究,揭示了新型光伏不穩(wěn)定性的關(guān)鍵機(jī)制——光機(jī)械誘導(dǎo)分解效應(yīng),提出石墨烯-聚合物機(jī)械增強(qiáng)鈣鈦礦材料的新方法,制備的太陽(yáng)能電池器件在標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光照及高溫下的T97工作壽命創(chuàng)下3670小時(shí)新紀(jì)錄。
為提升鈣鈦礦的穩(wěn)定性,科研人員找到了石墨烯這個(gè)“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(jī)械疲勞和化學(xué)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
科研人員用世界上最堅(jiān)硬的材料之一石墨烯,加上特殊透明塑料,制成只有頭發(fā)絲萬(wàn)分之一的超薄保護(hù)層。經(jīng)過(guò)多次嘗試,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),可以通過(guò)聚甲基丙烯酸甲酯聚合物界面耦聯(lián)方式,將單層整片石墨烯組裝到鈣鈦礦薄膜表面。由此,一個(gè)新型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件形成。
實(shí)驗(yàn)證明,由這種雙層結(jié)構(gòu)形成的“防護(hù)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(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試,裝上這種保護(hù)層的太陽(yáng)能電池創(chuàng)下新紀(jì)錄:在模擬日常使用的強(qiáng)光高溫環(huán)境下,持續(xù)工作3670小時(shí)(約153天)后,仍能保持97%的發(fā)電效率。這是目前同類(lèi)電池中最長(zhǎng)的穩(wěn)定工作時(shí)間,意味著實(shí)際應(yīng)用成為可能。相關(guān)專家表示,這項(xiàng)工作重新定義了提升穩(wěn)定性的技術(shù)路徑。
鈣鈦礦電池概念股回撤大
當(dāng)前鈣鈦礦單結(jié)與疊層電池組件的效率、量產(chǎn)能力與產(chǎn)線規(guī)模正在日益成熟。
據(jù)甬興證券,2025年隨著鈣鈦礦頭部企業(yè)GW線產(chǎn)線貫通與產(chǎn)品下線,鈣鈦礦電池技術(shù)的日益成熟將為未來(lái)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
鈣鈦礦電池以其獨(dú)特的柔性兼容性與大面積制備潛力,為光伏、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車(chē)乃至航天航空等領(lǐng)域帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。在“雙碳”目標(biāo)下,光伏行業(yè)潛力巨大,鈣鈦礦技術(shù)是未來(lái)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要角色之一。
據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(CPIA)預(yù)測(cè),到2030年,中國(guó)鈣鈦礦光伏組件的滲透率有望達(dá)到30%。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),2024年中國(guó)鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能將達(dá)2GW,2030年將達(dá)到161GW。
A股市場(chǎng)上,涉及鈣鈦礦電池業(yè)務(wù)的上市公司超20家,部分公司相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)展較快。
奧來(lái)德在互動(dòng)平臺(tái)表示,公司在鈣鈦礦領(lǐng)域布局的設(shè)備為650*450鈣鈦礦蒸鍍機(jī),目前已完成組裝調(diào)試,正穩(wěn)步推進(jìn)該產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣工作。
京山輕機(jī)目前能提供MW級(jí)鈣鈦礦及整體解決方案,并提供GW級(jí)鈣鈦礦量產(chǎn)裝備輸出與技術(shù)支持。
捷佳偉創(chuàng)自主研發(fā)用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備——大規(guī)格鈣鈦礦涂布設(shè)備已正式交付客戶,將并入其研發(fā)中試線正式生產(chǎn),幫助客戶完善鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化工藝路線。
先導(dǎo)智能自主研發(fā)生產(chǎn)的鈣鈦礦GW線激光劃線設(shè)備順利出貨,已發(fā)往國(guó)內(nèi)行業(yè)頭部客戶現(xiàn)場(chǎng)。
京東方A建設(shè)的鈣鈦礦光伏電池中試線成功產(chǎn)出首批樣品。
從二級(jí)市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看,今年以來(lái),鈣鈦礦電池概念股整體走勢(shì)稍強(qiáng)于大盤(pán)。據(jù)數(shù)據(jù)寶統(tǒng)計(jì),截至3月7日收盤(pán),概念股年內(nèi)平均上漲4.93%,跑贏同期上證指數(shù)逾4個(gè)百分點(diǎn)。6股漲幅超10%,分別是曼恩斯特、西子潔能、英諾激光、先導(dǎo)智能、杭蕭鋼構(gòu)、隆基綠能。
拉長(zhǎng)時(shí)間來(lái)看,不少鈣鈦礦電池概念股回撤幅度較大。據(jù)數(shù)據(jù)寶統(tǒng)計(jì),最新收盤(pán)價(jià)與2024年以來(lái)高點(diǎn)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(lái)股份、杰普特、陽(yáng)光電源、德龍激光、邁為股份。這6股當(dāng)中,陽(yáng)光電源A股市值最高,達(dá)到1404.39億元。