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全球知名知识产权服务商发布钙钛矿太阳能电池发明专利榜单,中国企业和高校展现强劲实力,天合光能以481件专利成为全球领先者。钙钛矿凭借高转化率、低成本等优势成为光伏新生力量,但稳定性、大面积制备等问题仍需攻克。

  新华财经南京4月30日电(吴琼)世界知识产权日之际,全球知名知识产权综合信息服务提供商IPRdaily发布全球钙钛矿太阳能电池发明专利榜单,中国的企业和高校在钙钛矿领域展现强劲实力。在排名前30的企业中,有16家来自中国,其中,天合光能以481件专利超越松下(347件)、牛津光伏(365件)等国际巨头,成为全球钙钛矿专利领域的佼佼者。

  钙钛矿凭借高转化率、低成本等突出优势,被视为光伏技术的新生力量。然而,其稳定性欠佳、大面积制备困难、标准化滞后以及环保争议等问题,也给其发展带来挑战。但随着技术不断突破,钙钛矿的应用前景依然广阔,有望重塑光伏产业格局。

钙钛矿电池:技术与成本优势显著

  钙钛矿电池采用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料。在效率上,单结钙钛矿的理论极限约为33%,若采用叠层设计,理论效率可高达43%,远超TOPCon等主流技术。成本上,钙钛矿的原材料成本占比不足5%,设备投资低,生产流程简单。应用场景上,钙钛矿的薄膜形态可制成柔性、半透明组件,适配多种场景。

  政府正加快政策布局,支持钙钛矿产业发展。国家能源局、科学技术部已发布相关规划,提到开展钙钛矿电池制备与产业化示范试验。山东、广东、江苏等地也已出台相关政策。

  企业层面,隆基绿能、天合光能等企业纷纷聚焦钙钛矿电池研发,稳定性、大面积制备等难题正逐步攻克。但钙钛矿从实验室到大规模量产仍面临两大挑战:一是稳定性不足,湿热环境下寿命较短;二是大面积制备困难,溶液涂布难以保证均匀性。此外,环保争议、标准化滞后也是行业发展面临的问题。

  为解决这些问题,天合光能等企业不断优化材料体系、制备工艺。天合光能在控制大面积薄膜沉积方面取得突破,创造世界纪录;协鑫光电自研工艺,降低环境风险;极电光能采用真空蒸镀+溶液法混合工艺,提升薄膜均匀性。

多领域应用前景广阔

  钙钛矿组件有刚性和柔性设计,刚性组件可应用于BIPV、地面电站等场景。江苏、浙江已有相关实践,如无宛山湖生态科技城采用半透明组件,建成全球首座钙钛矿幕墙商业大楼。

  柔性钙钛矿组件可实现弯曲、折叠,方便携带和安装,适用于车载等场景。宁德时代、TCL华星光电、吉利汽车等企业已开展相关合作,探索钙钛矿在车载、显示等领域的应用。

  此外,钙钛矿的抗辐射性、弱光适应性等特殊性能,使其在太空与物联网等领域展现强大潜力。

(文章来源:新华财经)