串联大面积组件效率已超16% 钙钛矿太阳能电池望向光伏电价“2”时代

随着光伏企业在内蒙古乌海“领跑者”先进示范基地竞标中报出0.45元/kwh的历史低价，正式宣告中国光伏电价进入了“4”时代。虽然“领跑者”项目因其政策特殊性并不能代表行业水平，但新时代的提前到来还是强势表明光伏平价上网不仅可期，且仍存降价空间。

在光伏系统成本构成中，占比最大的当属光伏组件，这也解释了新一轮光伏降价中业内人士将主要动力归结为组件成本下降的根本原因。


目前，光伏组件的90%市场份额由晶硅组件占据，单、多晶光伏电池的转换表率最高分别达到20.5%、18.5%，价格最低为多晶组件3元/瓦。但不容忽视的是，经过多年的快速攀升，晶硅电池组件效率提升进入瓶颈期，降本增效难度加大。与此同时，晶硅电池最大的技术缺陷还在于硅材料的生产和提纯过程中能耗较高且有毒，造成其成本高昂。且晶硅电池厚度大、易碎、颜色单一，这些客观因素的存在也限制了电池的使用范围。

由此，另一条技术路线薄膜太阳能电池进入人们视线。近期被广泛关注的是钙钛矿薄膜太阳能电池。美国加利福尼亚大学伯克利分校与劳伦斯伯克利国家实验室科学家们的新设计实现了钙钛矿太阳能电池18.4%~21.7%的平均稳态效率以及26%的峰值效率，超过传统高效薄膜太阳能电池如铜铟镓硒或碲化镉等。美国斯坦福大学与英国牛津大学的研究人员则宣布，利用涂布技术制作的串联型钙钛矿太阳能电池转换效率有望超过30%。

而纵观国内市场，钙钛矿太阳能电池的商用化也按下“快进键”。在国家科技部、教育部和全国工商联等部门和单位共同举办的第五届中国创新创业大赛上，节能环保行业的全国优秀企业奖最终花落浙江省推举的杭州纤纳光电科技有限公司，其最大亮点正是成功研发了钙钛矿型薄膜太阳能电池，转换效率高达18%，串联的大面积组件效率已超过16%。


纤纳光电2015年由姚冀众、颜步一、杨旸三位海归博士共同创立，是国内第一家开发新型钙钛矿太阳能电池的高科技公司。

更为重要的是，钙钛矿太阳能电池由普通金属盐和有机分子组成的钙钛矿材料代替昂贵的硅单晶制成，使得电池成本极大降低。“目前，晶硅电池售价约3元/瓦，钙钛矿太阳能电池在大规模生产条件下价格则不超过1元/瓦，组件价格降低75%。”纤纳光电工作人员介绍。

根据业内人士测算，组件价格下降一元钱，电价就会下降一毛钱。若按目前组件的最低价格3元/瓦再降75%至0.75元/瓦，那钙钛矿薄膜组件下的度电成本有望达到约0.2元/度，光伏电价由“4”进入“2”时代。

不止于成本优势，钙钛矿太阳能电池还将应用场景扩大化。由于钙钛矿材料不仅可以简单地印刷在玻璃表面，制备玻璃基底的太阳能电池，还可以印刷在其他材料，如轻薄柔软的塑料或者窗帘表面，这样电池可以大尺度弯曲，应用场合扩展至随身的电子设备、日用家电智能设备以及光伏建筑一体化等。从此出发，光伏变身廉价常规能源的进程更近一步，重塑能源格局指日可待。