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太阳能钙钛矿电池技术发展和经济性分析

潘莹  张帆  高华  
【摘要】:钙钛矿电池作为一种新兴的太阳能电池,具有制造成本低、轻质化、柔性等优点,而且在光电转化效率提升和降本方面的潜力都很大。不足之处是尺寸小和稳定性差。钙钛矿电池研发成果层出不穷,部分成果已获得商业支持,正在进行初步产业转化。美国处于钙钛矿电池技术领先地位,而且正在投入大量资金用于研发。从组件对比来看,钙钛矿电池比单晶硅电池拥有组件成本优势。假设钙钛矿组件稳定性能够满足使用要求,寿命25年,将其与成熟的晶硅电池电站做经济性的初步比较。结果表明,虽然钙钛矿电池制造成本低,但由于其转换效率低,要达到与单晶硅相同的输出功率需要更多组件。使用钙钛矿组件相比单晶硅组件,单瓦静态投资和动态投资分别增加1.2%和1.4%,加之钙钛矿组件实际使用寿命尚不能达到商业寿命20年以上,其经济性并不理想,今后的关键还是要提高转换效率和稳定性。光伏发电行业发展需要新的技术,钙钛矿电池未来有着广阔的应用场景。针对目前面临的技术瓶颈,研究者普遍采用添加元素或改进涂布工艺、与晶硅或者其他电池叠层等技术来尝试突破。

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