隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的飛速發(fā)展，能源消耗造成的資源枯竭和環(huán)境污染等問題日益明顯，亟待調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少對傳統(tǒng)能源的消耗和依賴。國家“十四五”計(jì)劃更是圍繞“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)對新型能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)行布局。

在新能源領(lǐng)域，太陽能取之不盡，用之不竭。目前，以第一代晶硅太陽能電池為主的光伏技術(shù)已經(jīng)趨向飽和，效率和生產(chǎn)成本方面難以獲得進(jìn)一步的發(fā)展。鈣鈦礦太陽能電池作為第三代薄膜太陽能電池中的翹楚，光電轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低同時(shí)具備大規(guī)模溶液法制備的潛力，有望成為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的下一個(gè)突破口。

在過去十年中，鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率取得快速的發(fā)展，從3.8%增加到25.6%，已經(jīng)接近晶硅太陽能電池；同時(shí)基于鈣鈦礦的級聯(lián)太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)破29%，使之成非常有潛力的光伏技術(shù)。

近日，嘉寓集團(tuán)副總裁、新能源公司總經(jīng)理張鵬宇等人在國際知名學(xué)術(shù)期刊Frontiers in Chemistry（化學(xué)前沿）上發(fā)表了關(guān)于鈣鈦礦研究進(jìn)展、優(yōu)勢和挑戰(zhàn)以及商業(yè)化應(yīng)用前景的綜述文章。

文章鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fchem.2022.802890/abstract

化學(xué)前沿期刊是化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的開放性學(xué)術(shù)期刊，主要報(bào)道分析，無機(jī)，有機(jī)和物理化學(xué)方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究方面的創(chuàng)新性成果，并旨在推動(dòng)以上交叉學(xué)科的研究。在化學(xué)學(xué)術(shù)等領(lǐng)域具有重要影響力。

該篇文章介紹了鈣鈦礦太陽能電池的相關(guān)研究進(jìn)展，分別從組分調(diào)控、制備工藝和界面工程方面對鈣鈦礦的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，提出卷對卷（roll-to-roll, R2R）技術(shù)在未來鈣鈦礦大規(guī)模溶液法制備方面具有極大的潛力。

文章將鈣鈦礦太陽能電池與晶硅太陽能電池相比，進(jìn)一步討論了鈣鈦礦光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。與晶硅產(chǎn)業(yè)相比，鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化具有原材料成本低、重復(fù)性好以及低溫溶液法制備的特性，在柔性器件、BIPV建筑集成光伏領(lǐng)域體現(xiàn)出絕對的優(yōu)勢。另外，其可調(diào)帶隙的特性使之成為非常有潛力的級聯(lián)電池器件，體現(xiàn)出與晶硅光伏市場潛在的兼容性。但鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展仍然存在一些關(guān)鍵性挑戰(zhàn)如器件運(yùn)行穩(wěn)定性、鉛的毒性等。

最后，文章對鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化市場前景進(jìn)行展望，在低成本光伏組件和疊層太陽能電池領(lǐng)域鈣鈦礦將有廣闊的市場前景。

作為文章發(fā)表的第一單位，嘉寓集團(tuán)自2016年開始由傳統(tǒng)的門窗幕墻行業(yè)向新能源領(lǐng)域延伸，現(xiàn)已成功實(shí)現(xiàn)多主業(yè)協(xié)同發(fā)展，并取得中國能源集團(tuán)500強(qiáng)、全球光伏品牌價(jià)值20強(qiáng)、最具影響力光伏組件企業(yè)等行業(yè)榮譽(yù)……多年來，堅(jiān)持以技術(shù)研發(fā)為核心，確保技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)始終保持國際先進(jìn)水平，并與國內(nèi)多家科研院校保持長期合作。

相信在嘉寓集團(tuán)張鵬宇技術(shù)團(tuán)隊(duì)和北京理工大學(xué)李孟林博士、廣東工業(yè)大學(xué)陳文鋮教授協(xié)同合作下，一定能突破鈣鈦礦太陽能電池商業(yè)化應(yīng)用的現(xiàn)有難題，為人類可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

作者簡介

張鵬宇，嘉寓集團(tuán)副總裁、嘉寓新能源總經(jīng)理，中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)光電建筑委員會(huì)委員。從業(yè)近20年一直深耕于建筑能源和新能源光伏領(lǐng)域，2016年加入嘉寓，是嘉寓股份光伏事業(yè)部的創(chuàng)立者，參與過延安、靜樂、烏蘭察布等幾十座光伏電站項(xiàng)目及東港廉家壩地區(qū)迄今為止全球單體規(guī)模最大的漁光互補(bǔ)項(xiàng)目等。