“雙碳”背景下,以光伏為代表的新能源備受期待。根據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2020年,全球累計(jì)太陽(yáng)能光伏電站裝機(jī)量達(dá)773.2GW,較2019年增長(zhǎng)22%。從2008年的15.8GW到2020年的773.2GW,十二年累計(jì)增長(zhǎng)超過(guò)45倍。國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2021年我國(guó)光伏新增裝機(jī)54.88GW,為歷年最高。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為集中式和分布式,在我國(guó)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大,交通、通信及邊遠(yuǎn)地區(qū)等都可以見(jiàn)到光伏發(fā)電的應(yīng)用。而目前光伏發(fā)電系統(tǒng)多為剛性體系,重量大,物流運(yùn)輸及人力成本高,在安裝時(shí)需要支具及打孔,對(duì)屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重,安裝繁瑣,使得傳統(tǒng)晶硅太陽(yáng)能電池在應(yīng)用側(cè)受到較大限制。

柔性太陽(yáng)能電池由于重量輕、可彎曲、安裝成本低等優(yōu)點(diǎn),將是未來(lái)光伏應(yīng)用側(cè)十分重要的主力軍之一。其在BIPV(建筑一體化光伏)、BAPV(建筑貼附式光伏)、移動(dòng)物體、便攜式設(shè)備以及航空航天領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間。

柔性太陽(yáng)能電池廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景

二、最具顛覆性的柔性太陽(yáng)能電池技術(shù)—柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

目前,光伏市場(chǎng)上的柔性非晶硅太陽(yáng)能電池發(fā)電效率低,衰減過(guò)快,其器件穩(wěn)定性和使用壽命面臨極大的考驗(yàn);柔性砷化鎵太陽(yáng)能電池成本極高,不適合于民用;柔性銅銦鎵硒(CIGS)太陽(yáng)能電池量產(chǎn)效率13%左右,是目前最能符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,但其成本較高,在海外尤其是美國(guó)BAPV市場(chǎng)售價(jià)$2/W的同時(shí)產(chǎn)品供不應(yīng)求。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池以其較高的光吸收特性和優(yōu)異的載流子分離傳輸特性,迅速成為了新型太陽(yáng)能電池的研究熱點(diǎn)。在短短的十年間,其效率從2009年報(bào)道的約3 %達(dá)到現(xiàn)如今的25.8%。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池核心材料均為常見(jiàn)的廉價(jià)材料,豐度高,對(duì)原材料純度和缺陷容忍度極高。同時(shí),該電池最重要的優(yōu)點(diǎn)在于其摒棄了傳統(tǒng)晶硅電池所需要的真空、高溫等制程,可以采用溶液法進(jìn)行生產(chǎn)制造,因此十分有望進(jìn)行低成本、高效率柔性太陽(yáng)能電池的量產(chǎn)和應(yīng)用,迅速補(bǔ)充傳統(tǒng)晶硅太陽(yáng)能電池所無(wú)法涵蓋的市場(chǎng)和應(yīng)用側(cè)。

以BIPV(建筑貼附式光伏)市場(chǎng)為例。1967年,日本MSK公司最早提出建筑光伏一體化產(chǎn)品。至今超過(guò)50年的時(shí)間內(nèi)人類(lèi)依然在摸索階段,概念超出了實(shí)用,行業(yè)中貶大于褒。核心原因還在于,建筑材料的設(shè)計(jì)壽命>50年,目前沒(méi)有任何光伏產(chǎn)品可以匹配,而更換建筑玻璃的成本遠(yuǎn)高于建造成本,或許可簡(jiǎn)單快速替換將成為下一階段BIPV發(fā)展的方向。值得注意的是,柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池材料涂層僅1微米,比晶硅(175微米/35kg)重量輕,可改變透明度及顏色,直接貼附在原有建筑結(jié)構(gòu)表面甚至從房屋中貼于玻璃內(nèi)側(cè),運(yùn)輸及安裝費(fèi)可降低5/6,且更換成本極低,很有機(jī)會(huì)在此領(lǐng)域有重大突破。

又以有源物聯(lián)網(wǎng)&5G通訊市場(chǎng)為例。世界芯片巨頭理光的預(yù)測(cè),有源物聯(lián)網(wǎng)將帶領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入新時(shí)代,預(yù)測(cè)市場(chǎng)將有超過(guò)10億片/年的新能源配套物聯(lián)網(wǎng),鈣鈦礦在弱光環(huán)境轉(zhuǎn)化率達(dá)到40%,非常適用于此特殊環(huán)境。巨大的市場(chǎng)足夠柔性鈣鈦礦企業(yè)快速成長(zhǎng)。

此外,柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還可以在移動(dòng)物體(例如共享單車(chē))、移動(dòng)帳篷等領(lǐng)域發(fā)揮其巨大的作用,總體市場(chǎng)超過(guò)千億。

柔性組件廣泛應(yīng)用時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始

部分圖片引用于網(wǎng)絡(luò)

三、大正(江蘇)微納科技有限公司—專(zhuān)注柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的規(guī)模制造

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池與以往任何產(chǎn)業(yè)化的光伏電池相比,制程上出現(xiàn)了本質(zhì)差異,無(wú)需高耗能的材料提煉、高耗能的物理沉積及昂貴的真空特種設(shè)備,可采用低價(jià)且適合規(guī)?；a(chǎn)的成膜工藝。作為國(guó)內(nèi)唯一的柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制造企業(yè),大正(江蘇)微納科技有限公司由江蘇省雙創(chuàng)人才、清華大學(xué)校友領(lǐng)軍,通過(guò)整合先進(jìn)的高精度狹縫涂布、噴墨打印、化學(xué)氣相沉積及卷對(duì)卷制造等方式實(shí)現(xiàn)了在柔性導(dǎo)電基底上進(jìn)行柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)。

大正柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

大正自研狹縫涂布設(shè)備

電風(fēng)扇應(yīng)用

電子標(biāo)簽應(yīng)用

大正柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池應(yīng)用案例

長(zhǎng)期以來(lái),公司與國(guó)際知名的引文桂冠獎(jiǎng)獲得者、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池發(fā)明人宮坂力教授以及國(guó)內(nèi)外知名高校研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深度合作,一方面自研核心的狹縫涂布、真空沉積設(shè)備,另一方面致力于高效、穩(wěn)定的柔性鈣鈦礦電池制造,進(jìn)行著全產(chǎn)業(yè)鏈布局。公司從最初的柔性鈣鈦礦電池中試試驗(yàn)線(xiàn)、到搭建領(lǐng)先的MW級(jí)柔性鈣鈦礦器件中試生產(chǎn)線(xiàn),及到如今籌劃建設(shè)百M(fèi)W級(jí)鈣鈦礦電池量產(chǎn)線(xiàn),將逐步開(kāi)啟柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在光伏領(lǐng)域應(yīng)用。公司將從不斷提升柔性太陽(yáng)能電池制造的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)始,通過(guò)規(guī)?；a(chǎn)線(xiàn)打開(kāi)全球光伏市場(chǎng)。相信隨著時(shí)間推移,柔性單結(jié)鈣鈦礦技術(shù)會(huì)越發(fā)成熟,從而推動(dòng)行業(yè)國(guó)產(chǎn)化發(fā)展,角逐萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。