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近日，隆基綠能宣布，經(jīng)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）認(rèn)證，公司自主研發(fā)的晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率達(dá)到33.9%，這也是目前全球晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率的最高紀(jì)錄。此前，該紀(jì)錄為33.7%，由沙特國王科技大學(xué)于今年5月實(shí)現(xiàn)。

光伏電池技術(shù)正快速迭代，從今年的情況看，P型PERC（鈍化發(fā)射極和背面電池技術(shù)）電池仍然占據(jù)較大市場份額，但隨著N型電池技術(shù)滲透率提升，業(yè)內(nèi)普遍預(yù)期明年N型占比將超越P型。

當(dāng)然，無論是N型還是P型，都基于晶硅技術(shù)，鈣鈦礦電池則脫離硅基材料，有望實(shí)現(xiàn)更低成本、更高效率，因此也是市場關(guān)注的焦點(diǎn)。需要指出的是，鈣鈦礦既有單節(jié)電池，也有與晶硅結(jié)合的疊層電池。

隆基綠能首席科學(xué)家、中央研究院副院長徐希翔在接受證券時(shí)報(bào)·e公司記者采訪時(shí)稱，晶硅電池的效率極限是29.4%，未來量產(chǎn)有望達(dá)到28%。在徐希翔看來，過去一段時(shí)間，晶硅電池能夠按照每年0.4%~0.5%的節(jié)奏提高效率，隨著逐漸接近理論極限，提效節(jié)奏也開始變慢，一年可能只有0.3%甚至0.1%，“之所以做晶硅-鈣鈦礦疊層電池，是因?yàn)闃O限效率相比晶硅能夠提高14個(gè)百分點(diǎn)，從29%左右上升至43%，這就能進(jìn)一步擴(kuò)展電池提效空間。”

在記者采訪中，隆基綠能也透露了多個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。徐希翔說，此番創(chuàng)造新紀(jì)錄的疊層電池，其底電池部分基于晶硅異質(zhì)結(jié)技術(shù)，頂電池采用的是鈣鈦礦，這主要是利用了鈣鈦礦寬帶隙的特征；他透露，除了鈣鈦礦，公司也在開發(fā)其他的寬帶隙材料。

至于為何選擇鈣鈦礦與異質(zhì)結(jié)做疊層，徐希翔表示，一方面是異質(zhì)結(jié)技術(shù)屬于低溫工藝，有利于鈣鈦礦薄膜生長；另一方面，雖然鈣鈦礦也能與TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）甚至PERC等技術(shù)進(jìn)行疊層，但在兩端疊層的情況下，其轉(zhuǎn)換效率要比異質(zhì)結(jié)疊層低2~3個(gè)百分點(diǎn)。徐希翔特別強(qiáng)調(diào)這是基于兩端疊層的情況，如果是四端疊層或是其他情況就不存在上述限制。

隆基綠能研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人何博表示，公司于2021年2月啟動(dòng)異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目，隨后就開始了疊層電池研發(fā)。過去幾個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)包括，2021年6月實(shí)現(xiàn)23%的疊層轉(zhuǎn)換效率，去年底達(dá)到29.55%，今年5月、6月又相繼突破31.8%和33.5%，直至此番實(shí)現(xiàn)33.9%的效率。

何博透露，上述數(shù)據(jù)基于過去900余天生產(chǎn)的1700爐電池中總共約83000個(gè)電池片。同時(shí)，隆基晶硅鈣鈦礦疊層電池明年下半年目標(biāo)將實(shí)現(xiàn)35%的轉(zhuǎn)換效率。

無論是單節(jié)鈣鈦礦還是鈣鈦礦疊層電池，如何實(shí)現(xiàn)大面積制備都是核心問題，也是產(chǎn)業(yè)化無法回避的問題。在記者采訪中，隆基綠能方面并未明確透露此番33.9%的效率紀(jì)錄是在多大面積尺寸的電池上實(shí)現(xiàn)的。

但徐希翔還是提到，隆基綠能內(nèi)部正在實(shí)施一個(gè)與鈣鈦礦相關(guān)的“K項(xiàng)目”，且已經(jīng)處在準(zhǔn)中試階段，“K項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已經(jīng)可以做出0.2平方米的鈣鈦礦疊層組件。”

何博指出，去年隆基綠能曾在M6尺寸硅片上制備出四端疊層組件，并實(shí)現(xiàn)了26.5%的組件轉(zhuǎn)換效率，相比現(xiàn)有晶硅組件23%~24%的轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢顯著，“做成大面積疊層產(chǎn)品是沒有問題的，無論兩端還是四端疊層，大面積都是我們的工作重點(diǎn)”。

關(guān)于“K項(xiàng)目”的情況，何博表示，隆基綠能對(duì)于鈣鈦礦組件的量產(chǎn)時(shí)間及成本都做過核算。“鈣鈦礦組件的效率做到27%以上是沒有任何問題的。至于成本，由于鈣鈦礦本身成本比較低，在晶硅電池基礎(chǔ)上疊加一層鈣鈦礦后成本也不會(huì)有太大增加，因此性價(jià)比有優(yōu)勢。此外，鈣鈦礦疊層電池未來會(huì)率先應(yīng)用于高功率場景。”

鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化方面，業(yè)內(nèi)已有不少進(jìn)展。但在隆基綠能看來，鈣鈦礦電池量產(chǎn)還有很長的路要走，“如果沒有實(shí)證數(shù)據(jù)對(duì)鈣鈦礦的發(fā)電規(guī)律及可靠性進(jìn)行完全掌握的話，我們是不會(huì)盲目量產(chǎn)的，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化需要7年左右時(shí)間。”何博認(rèn)為。

對(duì)此，徐希翔補(bǔ)充說，“未來7年，無論是鈣鈦礦或是其他寬帶隙技術(shù)，仍然要不斷地創(chuàng)新，從而解決長期可靠性等問題。”舉例來說，當(dāng)前晶硅組件首年效率衰減低于1%，未來生命周期中每年衰減在0.3%左右，但鈣鈦礦組件的衰減要明顯更快，“這是需要解決的問題”。

原標(biāo)題：隆基綠能電池效率破紀(jì)錄 鈣鈦礦電池量產(chǎn)或需7年