太陽能電池是利用太陽光轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵技術(shù)，正成為可持續(xù)能源的重要組成部分。太陽能電池通過光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能，具有清潔、可再生的特點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，太陽能電池的效率不斷提高，成本也逐漸降低。太陽能電池的廣泛應(yīng)用將減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，減少溫室氣體的排放，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。然而，太陽能電池仍面臨著一些挑戰(zhàn)，如能量存儲(chǔ)和材料穩(wěn)定性等問題。解決這些問題需要持續(xù)的研發(fā)和創(chuàng)新。相信隨著技術(shù)的不斷突破，太陽能電池將在未來發(fā)揮更大的作用。

近日，一直致力于新型鈣鈦礦太陽能電池研究的西湖大學(xué)王睿團(tuán)隊(duì)，又一次在小數(shù)點(diǎn)后實(shí)現(xiàn)了突破。《自然》雜志在線發(fā)布王睿實(shí)驗(yàn)室最新研究成果，他們找到一種新的甲脒鉛碘鈣鈦礦取向成核方法——加入一種叫“戊脒”的“添加劑”，就可以帶來更好的結(jié)晶度、更低的缺陷，也意味著更高的光電效率和更強(qiáng)的穩(wěn)定性，為鈣鈦礦太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率拓展出更大空間。

最終的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，小面積器件實(shí)現(xiàn)了25.4%的光電轉(zhuǎn)換效率，而大面積模組也實(shí)現(xiàn)了21.4%的第三方認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率。在穩(wěn)定性方面，采用戊脒制造的器件在1000多小時(shí)后仍保持了初始光電轉(zhuǎn)化效率的95%;在加速老化測(cè)試中，引入戊脒的器件在恒定照明下超過500小時(shí)后仍保持了82%以上。

(資料圖片)

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(GB/T 4754-2017)中，太陽能電池制造被分在C382大類中，C3825小類的光伏設(shè)備及元器件制造之中，指太陽能組件(太陽能電池)、控制設(shè)備及其他太陽能設(shè)備和元器件制造;不包括太陽能用蓄電池制造。

根據(jù)半導(dǎo)體材料的不同，太陽能電池可被分為晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池，以及第三代太陽能電池。目前，晶硅電池是太陽能電池的主流，是最早開始研究、最先進(jìn)入應(yīng)用的第一代太陽能電池技術(shù)，以材料的形態(tài)不同，可分為單晶硅電池和多晶硅電池。薄膜太陽能電池目前還處于萌芽階段，具有可撓性可以制作成非平面構(gòu)造，因此其應(yīng)用范圍十分廣泛，可與建筑物結(jié)合使用。第三代太陽能電池使用“太陽能煉硅+跟蹤+聚光+高效聚光硅電池”技術(shù)發(fā)電，可以將光伏發(fā)電量增加30%-40%，將使多晶硅的用量減少30%-40%。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2011年以來，我國(guó)太陽能電池片產(chǎn)量規(guī)模穩(wěn)步提升。據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)電池片產(chǎn)量為198GW，較2020年的135GW同比增長(zhǎng)46.9%。2022年上半年，國(guó)內(nèi)電池片產(chǎn)量約135.5GW，同比增長(zhǎng)46.6%。

光伏是我國(guó)構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系的重要一環(huán)。國(guó)家在“十四五”期間首次將包括光伏在內(nèi)的新能源定義為新型電力系統(tǒng)的主體能源，對(duì)其發(fā)展采取了強(qiáng)有力的支持措施，2023年4月，我國(guó)累計(jì)光伏裝機(jī)總量已達(dá)到440.35GWh，同比增長(zhǎng)37%，光伏產(chǎn)業(yè)在國(guó)家戰(zhàn)略以及市場(chǎng)需求的共同作用下呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年，我國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量為53.06GW，創(chuàng)歷史新高，2018年，受光伏531新政影響，各地光伏發(fā)電新增項(xiàng)目有所下滑，全年新增裝機(jī)容量為44.26GW，同比下降17%。受國(guó)家光伏行業(yè)補(bǔ)貼、金融扶持等政策影響，2020年及2021年光伏裝機(jī)量大幅回升。2020年，中國(guó)光伏新增裝機(jī)48.20GW，同比增長(zhǎng)59%。2021年，中國(guó)光伏新增裝機(jī)再創(chuàng)新高，達(dá)到54.88GW，同比增長(zhǎng)14%。

專家指出，鈣鈦礦太陽能電池憑借高效率、低成本、低能耗、應(yīng)用場(chǎng)景豐富等特點(diǎn)，在降低光伏成本革命中備受關(guān)注，但其耐用性和穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步提高。

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