钙钛矿成光伏行业“大热门”,SNEC展上的这几家前沿企业把量产及商业化前景说明白了

Source:华夏光伏

6月11日至15日举办的SNECPV+第十七届(2024)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会,受到行业瞩目。本届SNEC展,规模空前,展览面积超38万平方米,有来自95个国家和地区的参展商,共计超过3600家企业参展。

除了从未缺席的隆基、天合、通威、晶科、晶澳等光伏龙头展台前门庭若市外,行业内的跨界玩家明显增多,例如家电界的美的、格力、海尔、创维、TCL等对外展出光伏储能产品,锂电界的宁德时代、瑞浦兰钧、亿纬锂能、欣旺达等亮相储能解决方案,还有像华为、比亚迪等在消费和新能源汽车领域的玩家秀出肌肉,公牛、品胜等电器电子企业也参与其中。

2024 SNEC展会现场异常火爆

尽管光伏行业整体的发展进入了新一轮大调整,但本届大会依然呈现出行业对前沿技术趋势的重视。从光储融合前沿技术、能源互联网技术与应用、绿色低碳能源发展探索、薄膜与钙钛矿等全新技术话题,在本届SNEC大会及各个分论坛上关注度极高。

尤其是钙钛矿技术和商业化前景,被多位光伏大佬们提及。协鑫集团董事长朱共山在SNEC开幕式演讲中作出预判,“未来十年,钙钛矿都将处于黄金时代”。

隆基绿能则在展会现场宣布,再度刷新了钙钛矿世界纪录,经欧洲太阳能测试机构(ESTI)认证,其研制的晶硅—钙钛矿叠层太阳电池光电转换效率达到34.6%。

此外,华夏能源网&华夏光伏(公众号hxgf3060)还就钙钛矿技术的发展趋势和前景,与极电光能、台湾钙钛矿科技有限公司(下称“台湾钙钛矿”)、勤友光电及华碧光能等多家企业进行了交流。

转换效率优势和应用场景
 

身兼台湾钙钛矿及勤友光电董事长的陈来助先生告诉华夏能源网,钙钛矿有四大技术特点,一是光电转换效率高,二是有透明特质,三是有柔性特质,四是在室内弱光环境下可以发电。

他还提出,钙钛矿的发展首先要从“晶硅技术做不到”的地方切入。例如弱光环境的场景应用,基于钙钛矿技术的组件产品就拥有优势。

此外,一些日常生活的消费产品也可以用钙钛矿产品来实现替代。比如遥控器等装置使用一次性电池,这类碱性电池漏液会导致遥控器损坏,这种情况就可以替换成钙钛矿发电。

“一颗纽扣电池可以污染700吨的水。大量电子产品中的电池,现阶段无法做好回收环节,造成了大量污染。”陈来助表示。未来,钙钛矿可以结合AI算法感测、IoT物联网、智慧联网等,通过自动电系统取代掉这类电池,室内发电场景可以很快应用起来。

华夏能源网编辑采访台湾钙钛矿董事长 陈来助

陈来助认为,另一大场景是与大型建筑结合。钙钛矿产品拥有透光性,可以替换建筑玻璃。“我们中国讲双碳目标到2030年碳达峰,建筑未来要减碳,欧洲也希望零碳建筑,所以钙钛矿未来的解决方案大概率是建筑的立面发电。”陈来助说。

极电光能联合创始人于振瑞演讲

科学界早已意识到钙钛矿的价值,那么在产业上的价值是什么?极电光能联合创始人兼总裁于振瑞在SNEC相关论坛的分享中,总结了三大价值,并以更详细的数字举证:

  • 对用户的价值是具有高性价比,即拥有更高的光电转化效率,成本降低50%以上,发电能力增强10%左右;

  • 对生产者的价值是更低的生产投入,能耗和碳足迹更低,投资降低50%以上,生产能耗是晶硅的1/3,能量回收期是晶硅的1/4;

  • 对社会的价值是更多的应用场景,包括各类光伏发电、光伏农业、BIPV和消费电子(便携电源、可穿戴设备等)场景。

大尺寸量产是最大挑战
 

钙钛矿太阳能电池在光电转换效率上具备较大优势,但在电池及组件的制备方面仍面临诸多难题,如尺寸小、量产良率低、衰减快等。

陈来助告诉华夏能源网,现在行业内已经可以实现小尺寸钙钛矿量产,一旦进行大尺寸量产,良率和可靠性就无法保障,因此需要从设备、材料、制程结构等方面寻找突破口。

陈来助管理的两家公司分别在产业链中担纲不同身份——台湾钙钛矿聚焦于钙钛矿技术和产品,而勤友光电主研钙钛矿的生产设备,因此,其团队在设备调试、材料研制、结构调整等方面都更为敏捷。

据悉,勤友光电的水星2号生产线已经正式运转,并拥有整套制程和解决方案,年底推出钙钛矿叠层产品。

对于钙钛矿量产和商业化的难点,于振瑞也指出,最大的难题是“把技术转化成产品、转化成生产交付能力”。

除了已投产的150MW钙钛矿产线外,极电光能还在无锡投建GW级大规模钙钛矿组件生产线,占地173亩,建面12万平米,预计2024年第三季度建成投产。于振瑞还在分享中表示,钙钛矿大规模量产后,每平米晶硅组件比钙钛矿组件材料成本高出约70-80元,相当于0.29-0.33/W。

多元场景的商业化想象
 

短期内成本无法与晶硅太阳能产品相PK的钙钛矿产品,如何找到应用场景,各家企业都在积极探索。

台湾钙钛矿已推出了钙钛矿发电窗产品Windows Zero,这款产品已实现集发电、隔音、隔热、防水和颜色可调于一体,基于未来全新的客户需求而涉及。

台湾钙钛矿还在本届SNEC展出了GaiaII 光电温室模型,这座运用钙钛矿技术的温室模型,其产生的电力可作风扇、夜间补光等运用。据了解,目前光电温室在中国台湾部分地区已进行农业栽种试验超过一年时间。

极电光能瞄准的仍是电站场景,已与合作方搭建了钙钛矿组件户外电站。系统运行8个多月,整体性能衰减1%,这座电站的弱光天气相对效率高于晴天,在辐照度相近的天气,温度对于发电量影响不大。

与大尺寸量产、大规模电站应用的常规思路不同,一家来自苏州的钙钛矿企业华碧光能,则尝试从小尺寸切入,以现有的钙钛矿优势技术打造消费级产品。

华碧光能创始人刘学森在SNEC论坛上分享

华碧光能创始人刘学森的视角是,在当下钙钛矿大规模量产成本优势尚未显现之时,由场景先行的理念,通过钙钛矿柔性、弱光发电等特性,直接切入便携式消费级市场。

刘学森向华夏能源网&华夏光伏展示了自研的“光储充一体”手机壳。他透露,这款手机壳最大的亮点是,钙钛矿电池集成在手机壳内,不需要单独的插座电源、不需要充电宝,在室内弱光环境下就能给手机充电。不过,这款手机壳产品仍在商业化探索阶段,尚未大规模推行。

华碧光能还在探索将钙钛矿应用于新能源汽车的“车衣”,据预测,若新能源汽车装上这款“车衣”,在日晒一天的情况下可以增程50-80公里。

总体而言,钙钛矿技术正逐步从实验室走出来,探索量产的方向。陈来助表示看好钙钛矿的商业化前景,他预判,2025年将是钙钛矿商业化的重要时间节点。