鈣鈦礦淺析

最近，美國科學家研發出製造毫米級鈣鈦礦晶體(ti) °的溶液製程技術，製造出之成品較先前的奈米級、次微米級晶體(ti) 材料大上幾個(ge) 數量級。粒徑越大代表缺陷較少，而鈣鈦礦的特性可媲美其他無機太陽電池材料°，成本卻低廉許多。從(cong) 2009年到2014年的短短5年間，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率從(cong) 3.8%一下子躍升至19.3%，提高了5倍。其效率進步之快，成本之便宜，生產(chan) 之容易，以至於(yu) 被《Sciences Journals》評為(wei) 2013年的 10大科學突破之一。

資本市場上，前沿的技術路線總是備受關(guan) 注，不論是否量產(chan) ，也不論能否盈利。比如，第三代半導體(ti) 。再比如，正日益吸睛(jin)的第三代太陽能電池。沒錯，太陽能電池也已經發展到第三代了。

第一代，是晶矽太陽能電池。常見的單晶矽/多晶矽電池，就屬於(yu) 這一類。

第二代，是薄膜太陽能電池。以銅銦镓硒(CIGS)、碲化鎘°(CdTe)等化合物材料代替晶矽。

第三代，是鈣鈦礦太陽能電池。利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體(ti) 作為(wei) 吸光材料，屬於(yu) 一種新型薄膜電池。

近年來鈣鈦礦(perovskite)太陽電池。因其創紀錄的高效能、低人的製造成本而備受矚目。

鈣鈦礦電池淺析

一. 鈣鈦礦電池簡介

鈣鈦礦電池命名取自俄羅斯礦物學家Perovski的名字，結構可以用ABX3表示，在鈣鈦礦光伏中，A位通常為(wei) 有機陽離子所占據（近年全無機也成為(wei) 了研究熱點），B位為(wei) 鉛離子Pb2+或亞(ya) 錫離子Sn2+，而X位為(wei) 鹵素陰離子。若A位由兩(liang) 種陽離子混合，或X位由兩(liang) 種鹵素陰離子占據時，則特稱為(wei) 混合型鈣鈦礦。

簡而言之，鈣鈦礦材料不是指用狹義(yi) 的“鈣鈦礦”做的材料，而是具有某種特定結構的材料之總稱。

二.鈣鈦礦電池與(yu) 晶矽電池比較

(1)、理論極限效率(31%)高於(yu) 晶矽電池(29.4%)。鈣鈦礦電池產(chan) 業(ye) 化效率目前為(wei) 15.5%，組件成本可達0.7元/W;PERC電池平均轉換效率為(wei) 22.8%，組件成本1.9元/W。

(2)、輕薄柔性、透光性強、吸光能力強。基於(yu) 這些特征，鈣鈦礦電池與(yu) 晶矽電池存在差異化應用場景，其中光伏建築一化、車載光伏應用潛力最大。

(3)、鈣鈦礦電池產(chan) 業(ye) 鏈短，總投資低。晶矽電池從(cong) 無到有需要經曆矽料、矽片、電池、組件等環節，鈣鈦礦電池在一個(ge) 廠房就可以完成生產(chan) 。

三.鈣鈦礦製備流程

鈣鈦礦工藝流程包括薄膜製備、激光刻蝕、封裝三步。

製備核心設備包含鍍膜設備、塗覆機°、蒸鍍機、激光設備、封裝設備等。其中RPD設備、塗覆機是生產(chan) 環節中最貴設備。

作為(wei) 光伏材料界的“新寵兒(er) ”，鈣鈦礦正成為(wei) 各大廠商著力攻關(guan) 的一個(ge) 方向。武漢kaiyun开云一直致力於(yu) 打造中國高端光伏檢測品牌，在光學、精準計量、AI視覺、鈣鈦礦等新型太陽能電池技術、航空航天、人才培養(yang) 等多領域與(yu) 高校開展產(chan) 學研合作。目前鈣鈦礦太陽能電池是是未來5年最有可能大麵積推廣的新型太陽能電池器件之一，公司已經開始在鈣鈦礦太陽能電池及組件的老化、檢測工藝及設備等方向開展了布局和前瞻性研究，即將推出相應的新產(chan) 品，引領行業(ye) 發展，值得大家共同期待。