十年提速近7倍！光電轉(zhuǎn)換“超能力”！鈣鈦礦太陽(yáng)能電池引領(lǐng)綠色能源革命！

實(shí)驗(yàn)是王道，理論靠創(chuàng)造；

思路不清晰，加點(diǎn)石墨烯；

投稿不順暢？涂點(diǎn)鈣鈦礦！

青年英才路，實(shí)驗(yàn)換元素；

若問啥意義？盤古開天地！

上面這首打油詩(shī)，說的就是近些年科研領(lǐng)域最火爆的兩個(gè)名詞：“石墨烯”和“鈣鈦礦”。今天我們這篇文章的主角，就是這個(gè)“鈣鈦礦”。它不僅在科研領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，在商業(yè)化方面也帶來巨大的機(jī)遇，當(dāng)然，走向市場(chǎng)的過程中也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

鈣鈦礦最受人矚目的應(yīng)用，就是作為太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換材料。以它命名的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，2009年第一次被報(bào)道出來的時(shí)候，光電轉(zhuǎn)換效率只有3.8%。僅用了10年時(shí)間，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率就提升到了25.2%，其提升速度引起了全世界的高度關(guān)注。

為啥這么大驚小怪呢？跟硅材料太陽(yáng)能電池比較一下就知道它的厲害之處了。單晶硅太陽(yáng)能電池是在2016年達(dá)到了25.3%的光電轉(zhuǎn)換效率，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，用了62年。

最神奇的是，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池目前還沒有出現(xiàn)達(dá)到效率上限的跡象，還有繼續(xù)提升的潛力。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在實(shí)驗(yàn)室中光電轉(zhuǎn)換效率的迅速提升，正在引領(lǐng)一場(chǎng)綠色能源革命，而將鈣鈦礦太陽(yáng)能電池從實(shí)驗(yàn)室推向市場(chǎng)，其間的挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，如同一部充滿懸念與驚喜的科幻大片。

鈣鈦礦電池面臨的第一大挑戰(zhàn)就是穩(wěn)定性問題，如何確保其在長(zhǎng)時(shí)間光照、溫度變化等環(huán)境下保持高效穩(wěn)定的電力輸出，是科研團(tuán)隊(duì)亟需攻克的難題。此外，規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)的突破、環(huán)保要求的滿足以及市場(chǎng)的接納程度也是鈣鈦礦電池商業(yè)化進(jìn)程中的重要關(guān)卡。

盡管如此，這片未知領(lǐng)域同樣充滿了無限機(jī)遇。一旦鈣鈦礦電池實(shí)現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定生產(chǎn)，其低成本、高效率的優(yōu)勢(shì)將徹底顛覆現(xiàn)有的光伏市場(chǎng)格局，推動(dòng)全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。同時(shí)，隨著新材料科學(xué)的發(fā)展，新型穩(wěn)定的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物的研發(fā)也給未來帶來了更多可能性。

值得欣慰的是，我國(guó)已經(jīng)陸續(xù)開展了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，其中進(jìn)展較快的分別是協(xié)鑫光電、纖納光電和極電光能。目前，三家公司已經(jīng)有100或150兆瓦的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線正式運(yùn)行，同時(shí)，吉瓦級(jí)產(chǎn)線也進(jìn)入規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中，標(biāo)志著鈣鈦礦太陽(yáng)能電池開始進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)階段。

2023年11月8日，極電光能獲全球權(quán)威認(rèn)證檢測(cè)機(jī)構(gòu)TüV南德頒發(fā)首批鈣鈦礦組件認(rèn)證證書，在1200x600mm商用鈣鈦礦組件上通過IEC 61215、IEC 61730標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)了17.18%的全面積效率！IEC 61215、IEC 61730系列標(biāo)準(zhǔn)是行業(yè)公認(rèn)的光伏組件安全性及可靠性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，是光伏組件進(jìn)入市場(chǎng)的必備通行證，標(biāo)志著該商用組件的可靠性獲得突破。

11月28日，極電光能1200x600mm商用組件的效率進(jìn)一步提升到了18.2%。商用鈣鈦礦電池組件效率突破18%具有非常特殊的意義。由于鈣鈦礦電池組件弱光發(fā)電能力強(qiáng)、溫度系數(shù)低，根據(jù)測(cè)算，如果效率達(dá)到18%，它的實(shí)際發(fā)電量已經(jīng)可以和傳統(tǒng)晶硅組件相當(dāng)。因此，這次極電光能鈣鈦礦電池商用組件全面積效率突破18%意味著鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件距離大規(guī)模商業(yè)化更近了一步。

讓我們想象一下這樣一幅圖景：未來的某一天，家家戶戶的屋頂都鋪滿了高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池板，它們像綠色植物一樣吸收陽(yáng)光，轉(zhuǎn)化為清潔電能，滋養(yǎng)我們的生活。這場(chǎng)由實(shí)驗(yàn)室向商業(yè)化的旅程，正是科技創(chuàng)新推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的真實(shí)寫照，既充滿了艱辛挑戰(zhàn)，又孕育著無窮機(jī)遇，值得我們共同期待和努力。

總而言之，鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化之路是一場(chǎng)硬仗，但同時(shí)也是一片藍(lán)海，每一次的挑戰(zhàn)都是通向更高成就的階梯，每一次的機(jī)遇都將書寫清潔能源發(fā)展史上的新篇章。讓我們一起見證這場(chǎng)從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化的偉大歷程，為這場(chǎng)綠色能源革命帶來的科技盛宴點(diǎn)贊加油吧！