柔性鈣鈦礦太陽能電池因其輕質、靈活以及較高的轉換效率,正受到廣泛關注。以下是關於柔性鈣鈦礦電池的一些關鍵資訊:
效率與材料:柔性鈣鈦礦電池的實驗室轉換效率已達到25.09%,量產效率略低於剛性鈣鈦礦器件,但隨著設備工藝的成熟,有望迅速提升。柔性鈣鈦礦不再使用透明玻璃作為基底,而是採用PET、PEN、PI等柔性材料,這賦予了其輕質和靈活的特點。
應用前景:由於其輕薄和可撓性,柔性鈣鈦礦電池在多個領域具有廣泛應用潛力,包括可穿戴設備、便攜式電子產品、航天航空和建築一體化光伏(BIPV/BAPV)等。
成本優勢:柔性鈣鈦礦電池組件成本低於柔性銅銦鎵硒(CIGS)電池,單瓦組件的成本價格約為0.113美元,相較於晶體矽和柔性CIGS電池具有顯著的經濟優勢。
技術與市場發展:目前,柔性鈣鈦礦電池的生產主要採用濕法塗布工藝,未來可通過卷對卷工藝實現大規模、連續化生產,進一步降低成本並提高生產效率。預計到2030年,柔性鈣鈦礦電池在戶用光伏市場的規模將突破25.416億美元。
柔性製程沿襲剛性鈣鈦礦,封裝要求更嚴格柔性鈣鈦礦元件製備製程與剛性鈣鈦礦基本一致,對於乾法或濕法技術的塗佈主要考慮製程性價比,目前產業端主要以濕法塗佈為主。柔性鈣鈦礦遠期可採用卷對卷工藝,進一步提升生產效率,降低生產成本。柔性鈣鈦礦對雷射要求更高,精度控制更加嚴格。封裝製程可參考OLED 封裝方式,但製備要求較簡單。具備面板封裝材料生產經驗廠商或具備材料端先發優勢。
高功率密度和輕量化:柔性鈣鈦礦太陽能電池因其高功率密度和輕量化特性,非常適合航天航空應用。研究者已經成功製造出超輕薄的鈣鈦礦太陽能電池,這些電池不僅具備出色的光伏性能,還能在複雜環境中保持機械穩定性。柔性鈣鈦礦電池已被用於製造太陽能可充電混合動力無人機。該無人機配備了超輕的鈣鈦礦光伏陣列,能夠在高效能下運行,顯示出其在航空航天領域的巨大潛力。
NASA的研究:NASA正在研究將柔性鈣鈦礦電池應用於月球表面任務和其他太空任務中。這些電池的輕量化和柔性使其在太空環境中更具適應性,尤其是在沒有插座和加油站的太空中,提供了可靠的能源解決方案。
日本的重視:日本政府計劃在2030年前推廣柔性鈣鈦礦電池的使用,計劃在公共建築、火車站、學校等地引入這些太陽能電池,以加速其商業化進程。
柔性鈣鈦礦電池因其獨特的優勢和廣闊的應用前景,正在成為太陽能電池領域的創新焦點。隨著技術的不斷進步,其市場潛力有望進一步釋放。
參考資料
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