钙钛矿，是光伏职业的损坏式么？
一. 什么是钙钛矿：
首要很重要的一点，光伏范畴的钙钛矿并不是真的有钙有钛的钛酸钙（CaTiO3），而是指结构与钛酸钙结构十分挨近的“ABX3”结构（或称“113”结构）的一系列化合物资料总称。
ABX3结构下，A方位需求为有机阳离子，最常用的便是CH3NH3+；B位需求金属阳离子，现在干流为铅离子Pb2+或亚锡离子Sn2+；X离子需求为卤族阴离子，能够用碘、氯、溴。
现在的钙钛矿电池首要再走柔性器材路途，实质上便是一种薄膜电池，所以我在衢州看的时分，钙钛矿组件的色彩都是能够自在调理的，然后首要用在光伏修建一体和分布式，究竟我们不行能把黑黑的晶硅做成外立面，能够参照锑化镉电池现在玩家的首要用途。
二. 钙钛矿优势：
出资人这几年对钙钛矿出资十分积极的首要原因便是功率高，本钱低。
（一）功率：
2009年横滨大学宫坂组的结构差不多是3.8%的电池功率，2019年就追平晶硅的25%了，到了本年2022年，钙钛矿实验室现已到29.8%了（柏林实验室），并且因为钙钛矿是一种化合物，配方是能够不断调整的，这使得带隙不光能够挨近完美的1.34 eV（即肖克利-奎伊瑟极限-转化功率33.7%），还能够依据不同波长入射光规划不同钙钛矿资料叠加或许和其他光伏资料叠加，然后打破肖克利-奎伊瑟极限，这可比理论极限32%的晶硅强了太多。
（二）本钱：
首要钙钛矿的原资料那大天然遍地都是，尽管硅如同也是，但首要是钙钛矿的工艺简略不少，纯度要求低（98%就能够，比照晶硅6N），组件出产也不必晶硅的千度高温（PERC、Topcon)，充沛呼应节能。
并且钙钛矿对光吸收强的一起，资料用量低到发指，钙钛矿层只需做到300~500nm厚度，好家伙，160μm的晶硅哭晕在厕所，看了看最先进的120μm，想想仍是不比了。
并且理论上工艺流程比起晶硅短许多，那么一旦大规模今后，上下游整合是很简略的，理论上，人人都是一体化。
当然，理论归理论，据我所知，现在没有配套的情况下，钙钛矿建厂本钱仍是很高的，设备都是需求进口的。
三. 钙钛矿下风：
好了，首要长处说完了，能够说说大饼的问题所在了。首要的缺点也很明显：功率，耐久，有毒，然后我最近看文章说到或许还有一股奥秘力气。
(一）功率：
为什么前面说功率是长处，这边又变成缺点了？现在钙钛矿的最高功率都是实验室场景下的数据，从实验室要产业化还有绵长的路途，实验室数据和终究的制品组件数据也有很长的间隔。
现在这些所谓的到达晶硅功率的钙钛矿电池，尺度都很小，有多小，或许就一个拇指盖巨细，然后呢，单纯寻求功率，其他方面是很差的，比方说衰减，比方1000小时就能衰减10%以上。光伏范畴寻求的实质是度电本钱而非单一功率，所以平常看到某某电池破纪录时分不必过于忧虑，许多实验室数据间隔产业化间隔十分悠远，无法商业化的产品更多的都是学术价值。
现在商场上比较大的商业化的钙钛矿组件，尺度大约能够做1245mm x 635mm，可是这个尺度和晶硅166间隔都比较大，依据新闻功率也就20%出面，这是2021年6月的新闻，因而正面是彻底无法和晶硅竞赛的，现在只能调出各种色彩，适配BIPV。
此外，钙钛矿需求运用通明导电氧化物薄膜搜集电流，但这一类资料越大越会使得光丢失，这是该资料物理特性决议，这意味着钙钛矿现阶段造不大，需求新资料引进。
总结便是实验室功率虽高，但商业化下的功率和晶硅间隔较大。
(二）耐久：
不经用是钙钛矿现在巨大的缺点。
作为离子晶体资料，钙钛矿结构比较天然化学机械慵懒的硅而言，过于灵敏不稳定了，现在我国的晶硅组件，都是25年质保的，规范也是每年衰减不大于0.6%，可是现在最先进的钙钛矿研讨下，2000小时都要衰减1%，并且此刻的钙钛矿功率也只要20.9%，大部分钙钛矿电池1000小时左右就要衰减10%，这个是不行能被商业化承受的。并且终究物理的结构决议了钙钛矿会更多的遭到Stabler-Wronski效应影响。
此外钙钛矿化学性质也更生动，会对金属腐蚀，组件里边很多金属是很难过的。
当然技能在继续前进，未来或许钙钛矿或许能愈加经用，仅仅不知道需求多久。
（三）有毒：
前面说到的了，钙钛矿结构里边B位需求用到金属阳离子，铅离子是现在商场上功能最好商业化远景最好的，也是一开始就被运用的，可是铅离子作为重金属有毒啊。当然能够用亚锡离子等代替，但这会导致功率的直线下降，并且二价亚锡更生动，很简略氧化为四价然后导致整个组件功率下降，也便是说用亚锡离子会导致组件更不经用。
（四）奥秘力气：
最终，最近的科学研讨发现钙钛矿存在一种名为“深阱态”的特定缺点，该缺点会像圈套相同困住载流子然后导致光能无法转换为电能只能变为热能，影响钙钛矿电池功率。但该问题现在原因不详更别谈怎么处理了。
这一系列缺点，尤其是做大功率低和不经用，导致钙钛矿现在商业化路途比较困难。
四. 是损坏式么？
综上所述，钙钛矿实验室功率极限和理论本钱的确具有优势，但现在结构和稳定性上的缺点，还需求技能打破，其次整个出产环节设备现在太贵了，我了解的几家设备都是需求海外进口的，贼贵，总归现在来看详细大规模商业化量产间隔很或许是10年以上的。
当然，现在钙钛矿结合HJT串联或许是比较近的钙钛矿能大规模商业化的方向，究竟能绕开较多缺点防止正面作战而是作为晶硅电池的弥补。但现在HJT也还卡着，当然二级商场故事现已吹了一波又一波了，但2022年头来看4.5亿/GW的HJT出资本钱，比照0.5亿/GW改建或2.5亿/GW新建的Topcon，想了想现在不断迭代的技能和设备，然后想了想买入后的折旧压力，着实是让各大光伏大厂都是先试试点计划后发制人，反而是Topcon现已是可用状况，本年大厂干流占比或许都要在20%以上了。
现在钙钛矿电池色彩可调理等特性，比较适配BIPV、分布式等特殊商场，这十分契合立异者理论中的关于损坏性技能的界说：产品功能低于干流商场的老练产品，但具有一些边际客户所看着的其他特性，价格更低，功能更简略等等。现在职业里边做钙钛矿的首要仍是一些草创公司，究竟BIPV关于光伏大厂而言商场太小也过于吃力，但未来假如钙钛矿真能有革命性打破，未必不能推翻整个商场。
现在来看，钙钛矿还不是光伏职业的损坏式，但也的确是未来需求重视的一个重要发展方向，究竟现在说说商业化或许要10年，技能一旦有了打破，瞬间就会拉短间隔，当然，10年打破不了也是有或许的，这不便是技能的魅力么？
