深圳光伏科技企业登顶美国NREL世界纪录榜单
近日,美国国家可再生能源实验室(NREL)将深圳市光因科技有限公司的钙钛矿组件稳态效率收录进“光伏组件效率世界纪录排行榜”。
光因科技研发的大尺寸钙钛矿太阳能电池组件,在NREL进行的最高效率点追踪输出(MPPT)的严格测试中实现了零衰减,其稳态效率认证达到19.2%,是NREL所有纪录中钙钛矿单节太阳能电池组件中首个突破1000平方厘米级的大尺寸组件。
据悉,NREL是全球领先的光伏电池技术研究中心和认证中心,涉及光伏、风能、能源系统整合和生物能源等多个领域。作为一家国际认可的权威机构,其认证标准以严苛著称,要求电池组件在总计超过10分钟的测试时间内输出功率的相对浮动小于1%,在长时间连续运行中保持稳定状态。
NREL全球太阳能记录图的权威性在国际光伏学术界和产业领域得到了广泛认可,这得益于严格公正的测试标准,其收录的电池组件效率纪录代表了光伏领域的前沿技术动态。此前,NREL收录的高效率高稳定性太阳能电池组件多由国外知名企业和实验室把持,如Toshiba、Panasonic等。
2023年12月,光因科技向NREL提交了其创新研发的大尺寸(测试面积1027.1平方厘米,组件面积1200平方厘米)钙钛矿太阳能电池组件进行稳态效率认证。经过长时间的严格测试和审查,最终确认这一电池组件成功刷新了世界纪录,体现了其出众的高效率和高稳定性。
值得一提的是,光因科技实现了面积、效率、稳定性的全面突破,不仅为钙钛矿单节太阳能电池组件设立了新的标杆,而且也标志着光因科技在太阳能领域的重大突破。
作为一家初创企业,光因科技面对众多实力雄厚的国家实验室和产业巨头,在钙钛矿电池组件转化效率上连续实现质的飞跃,展示出坚实的基础研究能力及钙钛矿电池组件关键制备环节的突破能力,在四项核心技术指标上名列前茅:代表基础科研水平的1平方厘米钙钛矿单节电池效率世界第一,代表产业化技术水平的1200平方厘米钙钛矿组件稳态(MPPT)效率和IV效率世界第一,代表电池IV测试准确性的迟滞效应指数接近理想数值0,代表光伏行业终极解决方案的全钙钛矿叠层太阳能电池效率世界前三。
当下提到钙钛矿太阳能电池产业化,往往容易进入一个误区——产业化突破的关键在于基础性研发。但实际要做好钙钛矿太阳能电池,需要基础研发、工程工艺、生产制备和计算机四个技术领域的持续突破迭代和相互高效协作,它们共同推动着钙钛矿太阳能电池产业化进程。企业需要做的是提供一个好的平台、好的文化和好的机制,能让四个领域的科学家、工程师在各自领域持续突破科学和工程的极限,同时相互支撑高效合作,使钙钛矿太阳能电池技术加快发展。这也是光因科技在钙钛矿电池领域半年时间内突破五项世界效率纪录的秘密。
本次荣获国际级的殊荣,正是光因科技基础研发、工程工艺、生产制备、计算机以及后勤团队集体共同努力协作的结果。作为一家初创公司,光因科技始终深切感受到深圳市政府、宝安区政府、松岗街道的大力支持与服务保障。
目前,中国在钙钛矿领域虽然领先,但依然面对来自欧美、日本等国家和地区的挑战。为了保持这一优势并推动技术进一步发展,既需要学术界和产业界之间加强交流与合作,形成产学研用良性互动的生态系统,更需要企业内部加强在基础研发、工程工艺、生产制备和计算机四个技术领域的不断突破和相互协作,确保在四个技术领域都能持续创新和迭代。目前,国内已有200多所高校和50多家企业在钙钛矿领域探索和创新,中国钙钛矿企业有望在全球光伏市场中占据更加重要的地位,为推动能源转型和应对气候变化作出中国贡献。
为深入贯彻国家和广东省委、省政府关于高质量发展的工作部署,切实推动广东能源实现高质量发展,广东省能源局于2023年5月研究制定了《广东省推进能源高质量发展实施方案》。该方案旨在明确未来能源发展的方向与目标,提出打造万亿新能源产业集群。不断壮大太阳能产业,支持光伏设备、逆变器、封装、浆料等企业做大做强,重点支持高效低成本晶硅太阳能电池生产和关键设备制造,推动钙钛矿及叠层电池、柔性薄膜电池、光伏组件回收利用等先进技术研发;补强电池片等核心设备短板,提升高效电池片制造设备自主生产能力,做强光伏产业链。
在产业化进程中,钙钛矿技术的核心挑战是如何在大面积基础上实现高转换效率。随着面积的增加,光电转换效率往往会降低,同时稳定性也面临挑战,中国创新企业必须在这些限制条件中持续优化。此次在美国NREL的测试中,光因科技在面积、稳定性和效率三个方面均位居世界第一,显示出卓越的技术实力和领先地位。此外,光因科技在钙钛矿及其叠层电池领域也取得了显著成就,钙/钙叠层电池在全球效率排名中跻身前三,这是为了应对未来发展方向而进行的重要技术储备。
光因科技联合创始人刘老木认为,钙钛矿太阳能电池技术在未来15至20年可能的终极解决方案是叠层电池,光因科技对此进行了实验室级别的技术储备。只有把钙钛矿单结电池做好,把钙钛矿单结电池的产业化做好,才有可能把钙钛矿叠层电池做好,才能把钙钛矿叠层电池的产业化做好。拿单引擎飞机做比喻,只有把它打造得完美无瑕,才有希望打造出双引擎飞机。
在可再生能源领域,钙钛矿太阳能电池近年来的发展可谓是突飞猛进。钙钛矿电池的核心优势在于它能够在较宽的光谱范围内吸收光能,且其制造过程比传统硅基电池更简单、成本更低,使得大规模生产成为可能。此外,钙钛矿材料具有出色的光能吸收能力、优异的弱光性能以及柔性。相比晶硅太阳能电池,钙钛矿材料的温度系数较低,可实现更长时间的发电,并在高温下产生更多电力,从而在综合发电效率上显著提高;其卓越的柔性使钙钛矿太阳能电池可以应用于传统晶硅电池难以适用的领域,例如可穿戴设备和柔性电子设备等。得益于高效率、低成本、高柔性以及出色的弱光发电特性,钙钛矿光伏已成为集中式和分布式电站、建筑一体化光伏(BIPV)、车顶光伏(VIPV)、3C电子产品、LED和激光器制造等多个领域的明星材料,展示出巨大的商业潜力。为此,光因科技将坚持在钙钛矿领域的基础研发、工程工艺、生产制备和计算机乃至人工智能领域的持续投入和创新迭代,以推动钙钛矿太阳能电池技术的不断进步,真正实现钙钛矿太阳能电池的产业化,让绿色能源走进千家万户,遍布世界的每一个角落。
目前光因科技正在加快150MW产线的推进,预计今年四季度建成投产,组件面积扩大至平方米级,转化效率有望超过21.5%。