“作為中國光伏行業(yè)第⼀次從研發(fā)階段就參與了的光伏發(fā)電技術(shù),鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化時機(jī)已經(jīng)逐漸成熟,其商業(yè)化發(fā)展速度很可能會超過許多人的想象”
其次,原材料不能稀缺。
“鈣鈦礦是一種化合物電池,其原材料來源于基礎(chǔ)化工材料,有多達(dá)幾萬種原材料可供選擇,怎么可能會出現(xiàn)短缺問題?”
而相比晶硅電池對硅料的需求,鈣鈦礦電池對于原材料的需求也要少得多。一塊72片電池的晶硅組件對硅的消耗量約為1公斤,而同等面積的鈣鈦礦電池組件只需要鈣鈦礦材料2克左右。
稀缺問題之外,在這位博士看來,材料的可突破性對于技術(shù)的發(fā)展前景可能更為重要。他認(rèn)為,只有依托于那些具有可設(shè)計(jì)性和可迭代性材料的技術(shù),未來才有更大的發(fā)展空間。
“人類使用材料是從簡單到復(fù)雜,再到能夠設(shè)計(jì)材料,這是一個終極的路徑!彼f,近年來鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率之所以上升這么快,一個最根本的原因,就是因?yàn)殁}鈦礦是一類材料,而不是一種材料。
“而晶硅電池和其他薄膜電池基本上都是一種或幾種材料,還很難找到替代!
“最佳光伏電池材料”
他認(rèn)為,鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu),決定了其“甚至可以說是目前為止已發(fā)現(xiàn)的最佳光伏電池材料!
他介紹說,鈣鈦礦的激發(fā)肽是三線肽,基肽是單線肽,其載流子在激發(fā)之后掉不回來,因?yàn)檩d流子在三線肽和單線肽之間躍遷很困難。而晶硅的激發(fā)肽和基肽都是單線肽,載流子激發(fā)出去之后很容易掉回來,這導(dǎo)致晶硅對于雜質(zhì)非常敏感,也正是為什么晶硅電池所用硅料純度要到六個9以上的原因。
“而鈣鈦礦對雜質(zhì)并不敏感,純度只需要做到90%就足夠了,甚至為了增加材料之間的強(qiáng)度,還可以在涂布時主動添加粘合劑、增強(qiáng)劑一類的‘雜質(zhì)’!彼J(rèn)為,這無異于是打開了一個巨大的空間。
在轉(zhuǎn)換效率提升方面,鈣鈦礦也更具空間。
“目前多晶電池的實(shí)驗(yàn)室效率是22.3%,PERC電池已經(jīng)做到了20.3%,只有兩個點(diǎn)左右的差距了。而鈣鈦礦電池的實(shí)驗(yàn)室效率是中國科學(xué)院創(chuàng)造的23.7%,我們的組件效率目前應(yīng)該是全球最高的,是15.3%,還有8個點(diǎn)的差距,提升空間很大。”
鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率的提升速度,更是令人感到恐怖。從2012年有科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布第一個鈣鈦礦電池效率以來,短短六七年就增長到了20%以上。而晶硅技術(shù)達(dá)到這一效率,則花了幾十年的時間。