钙钛矿
一、行业分析
1.基本原理
基于光生伏特效应将太阳光能转化为电能。当太阳光照射到电池上时,钙钛矿层吸收光子,使电子被激发到更高能量状态,产生电子-空穴对。激子束缚能很小,电子和空穴可成为自由载流子,分别通过电子传输层和空穴传输层传输到电极,形成电流并输出电能。在传输过程中,部分电子和空穴可能重新结合导致能量损失,提高电池效率需降低载流子复合。
2.结构组成
通常由透明导电氧化物(TCO)基底、电子传输层(ETL)、钙钛矿光吸收层、空穴传输层(HTL)和金属或碳基背电极五个关键部分组成。
3.应用领域
- 可应用于分布式光伏发电,如建筑外立面、屋顶等;
- 还可用于光伏建筑一体化,实现建筑与发电的结合;
- 在光伏车顶领域也有应用前景;
- 因其弱光性能好,可用于室内光伏,为智能家居、工业物联网等设备供电。
二、市场分析
1.钙钛矿电池市场分析
2024年全球钙钛矿电池新增产能预计将有较大增长,中国市场尤为突出,预计新增产能达3GW,市场规模为3.4亿元。目前,钙钛矿组件价格预计为0.5-0.6元/W,仅占晶硅的5%,随着产业化进程的推进和产能的提升,成本有望进一步降低,价格也将更具竞争力。
2.钙钛矿电池发展趋势
1.技术方面
转换效率持续提升,目前实验室转换效率已超25%,接近或超传统硅基太阳能电池,未来还有提升空间;稳定性不断优化,研究人员通过改进材料、封装技术等提高其抗老化、抗腐蚀等性能;与其他电池技术的叠层应用逐渐增多,如与晶硅电池组成叠层电池,可突破单一电池的效率限制。
2.成本方面
随着产业化进程推进和技术成熟,设备投资成本、原材料成本等有望降低;规模化生产将使钙钛矿电池的单位成本下降,提高其市场竞争力。
3.市场应用方面
应用领域不断拓展,除传统的地面电站、分布式光伏发电外,在建筑一体化、车载光伏、室内光伏等领域的应用将更广泛;市场规模快速增长,据预测,到2030年全球钙钛矿组件市场空间将达到1816亿元,2024-2030年CAGR约108%。
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