亚洲国产午夜真人一级片中文字幕精品黄,精品久久久噜噜噜久久久,国产区综合精品国产www,www.国产精品.com,国产美女的第一次好痛在线看,最新国产乱人伦偷精品免费网站,日本欧美一区二区三区不卡视频,精品久久久无码人妻字幂,国产午夜精品理论片,国产午夜精品久久久久免费视

鈣鈦礦電池商業(yè)化難點及解決方案梳理
財信證券 思瀚 袁瑋志 賀劍虹    2024-05-21

1、鈣鈦礦電池穩(wěn)定性有待提高，目前壽命較短

鈣鈦礦吸光層在多種環(huán)境下均會發(fā)生分解反應。 水解：傳統(tǒng)的鈣鈦礦材料本身具有很強的吸濕性，能夠吸收其周圍環(huán)境中存在的水分子，當空氣濕度達到一定程度后，過多的水分子便會使得鈣鈦礦材料分解，降低器件性能。鈣鈦礦材料中含有易水解的陽離子，例如鉛離子（Pb2+），容易被水分解，且碘化氫易溶于水使溶液呈酸性，鈣鈦礦材料會逐步分解，導致鈣鈦礦材料結構崩潰。

高溫：溫度對鈣鈦礦材料穩(wěn)定性的影響涉及到材料的熱分解、晶體結構轉變、相界和晶界變化等。CH3NH3PbI3 在 100℃下加熱 20 min 會分解成 PbI2、CH3NH2 和 HI， CH3NH2 和 HI 揮發(fā)后剩余 PbI2 固體。 光照：相對于水、氧和溫度等因素，光照對鈣鈦礦材料穩(wěn)定性的影響難以避免且更為復雜，包括光照引起鈣鈦礦材料的分解、材料的相變和材料內部的相分離等。但在個別情況下，光照也能促進鈣鈦礦材料內部缺陷的修復，起到提高材料穩(wěn)定性的作用，但 目前并沒有方法能夠控制相關反應。

鈣鈦礦穩(wěn)定性的主要解決方案有兩種，一種是材料改性，一種是更為優(yōu)秀的封裝技 術。 材料改性：經過多年探索，目前主要有 3 類方案①混合陽離子和鹵化物陰離子鈣鈦礦材料；②有機聚合物或無機物摻雜的鈣鈦礦復合材料；③二維-三維鈣鈦礦復合材料， 三種方法均能有效提高鈣鈦礦結構穩(wěn)定性，實現數千小時的穩(wěn)態(tài)結構，然而當下鈣鈦礦 電池衰減速率并非線性，更長時間的穩(wěn)定性仍需驗證。 封裝技術： 間隙封裝：間隙封裝始終采用覆蓋層（例如玻璃、聚合物板）和邊緣密封，以避免氧氣和水分從側面滲透?？梢栽谏w玻片下方放置干燥劑，以吸收可能滲透到封裝裝置中 的水蒸氣，進而減少鈣鈦礦水解的發(fā)生，但少量干燥劑的效果相對有限。

無間隙封裝：封裝膠始終粘在光伏器件上，光伏器件與封裝材料之間沒有間隙，以 抑制鈣鈦礦組件的揮發(fā)。與多層封裝相比，單層封裝在制造和與太陽能電池集成方面簡 單，因此在商業(yè)化角度備受關注，是目前可選擇的降本渠道之一。 多層封裝：多層分裝是無間隙封裝的衍生，結構基于堆疊多個無機或有機層，使每 一層補充和增強整體結構的性能。有機層始終具有良好的加工性，并顯示出良好的厚度 均勻性。無機層具有良好的阻隔性能和良好的運行穩(wěn)定性。采用紫外線固化粘合劑 （UVCA）和石蠟作為密封劑，玻璃作為蓋子。由于封裝劑與鈣鈦礦電池在非間隙封裝 中直接接觸，應考慮拉伸應力以避免分層，防止水分和氧氣從裂縫進入。

封裝材料：鈣鈦礦封裝材料需要具有優(yōu)異的絕緣性、熱塑性和一定的機械強度。致 密的包裝層能有效隔離空氣中的水和氧，并能以低成本實現大面積包裝。常見的包裝材 料包括聚異丁烯、聚乙烯、熱塑性聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯和環(huán)化全氟聚合物。

2、大尺寸鈣鈦礦效率較低，制備難度大

大尺寸鈣鈦礦會明顯降低效率，目前高效率鈣鈦礦組件主要為實驗室小尺寸。目前 鈣鈦礦電池實驗室效率進展迅速，但大多為 1cm 以下的小面積薄膜，隨著組件面積放大， 電池效率下降顯著高于其他類型電池。 鈣鈦礦電池大面積效率損失嚴重的主要原因有兩點，一是鈣鈦礦薄膜的大面積制備 工藝不成熟，難度較大，出現膜層不夠均勻等問題導致成膜質量差；二是大面積薄膜組 件進行激光劃線后易產生電阻損耗、并產生死區(qū)。

目前鈣鈦礦層主要采用的狹縫涂布法和蒸鍍法有各自問題尚待解決。 狹縫涂布法的主要問題是尚未有效解決鈣鈦礦的成核結晶問題，由于鈣鈦礦的晶體 結構特性，隨著制備面積的增大，表面干燥速度由于涂布時間的不同導致差異，如果不 能有效控制整個表面進行完全干燥，則會產生結晶導致表面出現縫隙或氣泡，從而影響 電池的穩(wěn)定性能。

蒸鍍法同樣存在一些大規(guī)模產業(yè)化應用的問題，一是成本問題，蒸鍍作為真空沉積 方式，靶材利用率低，生產速率相對較慢，同時需要更頻繁的清洗；二是鈣鈦礦層材料 可選范圍較多，蒸鍍需要根據不同的材料進行較為復雜的設備參數調整和測試，兼容性 差；三是由于結晶大小和反應不徹底等因素，導致內部電阻升高，成品組件效率下降。

3、鈣鈦礦降本之路漫長，哪些環(huán)節(jié)有望助力降本？

鈣鈦礦理論成本較低，但目前處于產業(yè)化初期，實際成本明顯高于理論值。根據 Pavel ? ulík 于 2022 年發(fā)表的論文《Design and Cost Analysis of 100 MW Perovskite Solar Panel Manufacturing Process in Different Locations》中闡述，中國制造的鈣鈦礦組件成本為 0.25-0.27$/W，折合人民幣 2 元/W 左右，明顯低于鈣鈦礦 0.6 元/W 的理論成本，23 年 9月極電光能表示目前公司中試線成本在 1.6-1.7 元/W 左右，依然明顯高于晶硅電池。但目 前鈣鈦礦主要以百兆瓦產線為主，在規(guī)模化及材料使用方面均有較明顯的降本空間，在 尋找到合適材料并實現 GW 級產線時，成本會有較好改善。

TCO 玻璃是材料端降本關鍵。在目前鈣鈦礦組件成本結構中，電極材料占比 37%， 鈣鈦礦材料占比 5%，玻璃及其他封裝材料占比 32%。我們認為，未來可能的降本將主要 出現在海外占比高的 TCO 玻璃，以及 PVD 鍍膜利用率較低的靶材方面。TCO 玻璃在鈣 鈦礦電池的成本占比約三分之一，如果算上背板玻璃則將達到 50%左右，占比超晶硅電 池數倍。目前，全球 TCO 玻璃的工藝主要掌握在海外公司手中，高品質的太陽能 TCO 玻璃基本被日本的旭硝子、板硝子壟斷，供給受限，采購成本還高。

鈣鈦礦核心成本目前的總價格在理想情況下能達到 1 元/W 以下，效率提升將實現顯著降本。根據 Wenguang Liu 于 2023 年發(fā)表的論文《Key bottlenecks and distinct contradictions in fast commercialization of perovskite solar cells》，在理想情況下，中國國內鈣鈦礦核心材料價格為 180 元/平米（人工與能源費用假設為 45 元/平米），根據 2024 年 2 月極電光能發(fā)布的消息，極電光能在 810cm2 鈣鈦礦光伏組件上實現了 20.7%的穩(wěn)態(tài)效率。所以當下理想狀態(tài)的鈣鈦礦的組件成本應為 0.87 元左右。根據我們測算，效率提升至 22%、25%、28%時，單瓦理想成本有望降至 0.82、0.72、0.64 元/W，同時，我們認 為在產業(yè)化進度逐步推進，規(guī)模效應以及技術提升將使鈣鈦礦實際成本逐步接近理想成本。

當下鈣鈦礦組件應用光伏電站的投建成本尚高于主流的 TOPCon 組件較多，降本提效后有望逐步縮減差距。根據我們測算，如果 TOPCon 組件價格采用 2024 年 3 月 7 日的 最新報價，其余費用采用文獻《鈣鈦礦光伏組件在集中式光伏電站中的應用前景分析》 中的測算，則電站投建成本為 2.79 元/W。而鈣鈦礦光伏組件價格采用 180 元/平米成本以 及 20%的組件效率做計算，其余費用同樣采用上述文獻中的測算，則電站投建成本為 3.22 元/W。

假設未來鈣鈦礦組件生產成本能達到 160 元/平米，組件效率能達到 23%，則電站 投建成本能夠與 TOPCon 組件電站相似。我們認為，2023 年下半年以來晶硅電池組件價 格持續(xù)走低，對電站投建成本的下降起到了明顯的作用，但目前 TOPCon 組件已基本沒 有下降空間，而異質結組件價格高出 TOPCon 組件 20%以上，經濟性稍弱，且晶硅組件 效率提升難度較大，因此晶硅組件電站投建成本下降空間較小。

而鈣鈦礦電池目前處于 產業(yè)化初期，且理論效率遠超晶硅電池，后續(xù)降本和提效空間均值得期待，相信在不久 的未來鈣鈦礦電站投建成本能夠降至晶硅電池成本之下。