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华体会体育欧美日押注钙钛矿屡次打破世界纪录将对中国光伏弯道超车?

2023-09-05 01:06:48
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  近年来欧美日等国家和地区在钙钛矿电池的研发和产业化方面投入了大量的资源和力量,屡次打破世界纪录,试图对中国光伏产业实现弯道超车。

  随着光伏技术的不断创新和竞争的加剧,中国光伏产业也面临着来自欧美日等国家和地区的挑战和压力。其中,最引人关注的是一种新型的太阳能电池——钙钛矿电池。

  钙钛矿电池以其高效率、低成本、轻薄柔性等特点,被认为是未来光伏技术的革命性突破。钙钛矿型材料是一类具有特定晶体结构的材料,通常由有机或无机阳离子、金属阳离子和卤素阴离子组成。例如,最常见的钙钛矿材料是甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)。

  制备工艺简单、低成本、低温、低能耗,可以采用溶液法、真空法或印刷法等方法在各种基底上制备薄膜。具有轻薄柔性、透明度可调等特性,可以应用于柔性电子、建筑一体化等领域。

  此外,通过与晶硅或薄膜电池叠层,钙钛矿电池的效率还有进一步提升的空间,目前已经实现了28%的双结效率。因此,钙钛矿电池被认为是未来光伏技术的革命性突破,有望实现高效、低成本、大规模的太阳能发电。

  钙钛矿电池的研究起源于2006年。欧美日等国家和地区在钙钛矿电池的研发和产业化方面投入了大量的资源和力量,取得了一系列的成果和突破。2013年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Aditya Mohite等人首次实现了稳定高效(效率12%)的全无机钙钛矿电池。

  2015年,韩国乌山科学技术院(UNIST)的Sang Il Seok等人首次实现了超过20%的单结效率。同年美国斯坦福大学的Michael McGehee等人首次实现了超过20%的双结效率。这两项成果标志着钙钛矿电池在效率上达到了与晶硅电池相当甚至更高的水平。

  2016年,日本东京工业大学的Tsutomu Miyasaka等人首次实现了超过10%的透明钙钛矿电池。透明钙钛矿电池可以吸收紫外光和红外光,而透过可见光,因此可以应用于建筑幕墙、汽车玻璃等领域。

  2018年,美国国家可再生能源实验室(NREL)的Joseph Berry等人首次实现了超过25%的四结效率。四结效率是指将两个双结电池叠层后得到的效率,这种方式可以最大限度地利用太阳光谱。

  2020年,德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)和牛津PV公司联合宣布创造了新的世界纪录——29.52%的双结效率。这一成果是基于硅基底上沉积一层铯掺杂甲胺铅碘钙钛矿电池的双结电池。

  钙钛矿电池虽然具有很多优势,但也存在一些挑战和问题。目前,钙钛矿电池的稳定性还远远达不到商业化的要求,需要通过改善材料结构、优化器件结构、增加保护层等方法来提高。

  钙钛矿材料中含有铅等重金属元素,对人体和环境有一定的毒性和危害。目前还没有明确的标准和规范来监管和管理钙钛矿材料的生产、使用和处理过程,需要加强相关的研究和制定。钙钛矿电池目前还处于实验室阶段,尚未实现大规模的生产和应用。

  要实现规模化,需要解决一系列的技术难题,如材料制备的均匀性、可重复性和可控性,器件结构的优化和标准化,生产工艺的自动化和智能化等。钙钛矿电池虽然有很大的潜力和前景,但也有很多的困难和风险,距离真正的商业化还有一定的距离。

  因此,中国光伏产业不必过于担心欧美日等国家和地区在钙钛矿电池方面的进展,而应该坚持自主创新,加强对钙钛矿电池的研究和开发,同时也不放弃对传统光伏技术的改进和优化,华体会体育以保持在全球光伏市场的领先地位。

  光伏产业是一个充满变革和竞争的领域,新技术不断涌现,旧技术不断更新。欧美日等国家和地区在钙钛矿电池方面取得了一系列的成果和突破,试图对中国光伏产业实现弯道超车。

  钙钛矿电池也存在着稳定性、毒性、规模化等问题,还需要更多的时间和努力来克服。中国光伏产业应该保持清醒和冷静,加强对新技术的探索也要巩固对旧技术的优势,在全球光伏市场中保持竞争力和领导力。

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