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来源:北极星太阳能光伏网
作者：燕七
继4月2日对外宣布在63.98cm²的钙钛矿光伏组件上实现20.5%的光电转换效率之后，极电光能近日又有大动作。5月13日，极电光能首次向外界发布光伏行业突破性创新技术——可实现大面积制备、高效率和高稳定性的钙钛矿光伏组件“极创”整体解决方案。极电光能“剧透”，公司规划了半透明、不透明和叠层三代产品，并计划在2023年年初投入超过50亿元建设6GW产能。据了解，极电光能是长城控股投资的一家专攻钙钛矿光伏、光电及前驱体材料的产业化技术开发和应用的企业。极电光能联合创始人、总经理于振瑞介绍，长城控股进军光伏领域要追溯到2017年，考虑到彼时晶硅技术路线企业规模庞大，作为后来者不具备竞争优势，而钙钛矿这一差异化路线有望助力企业实现弯道超车，长城控股选择从钙钛矿切入光伏。2018年，随着全球第一批研究钙钛矿太阳电池的技术大咖郑策和邵君两位骨干成员加入，长城钙钛矿团队正式形成。
极电光能联合创始人、副总经理郑策介绍，有了长城控股的投资，极电光能在资金、场地以及团队搭建等方面颇为顺畅，这也是极电光能钙钛矿产品在短时间内不断取得突破的重要原因。
钙钛矿太阳电池具有效率高、生产成本低、投资成本低、发电量高、透光度和颜色可调、可做叠层电池、应用场景广泛七大优势。在过去12年间，钙钛矿太阳电池光电转化效率由3.8%飞速提升至25.5%，而其理论光电转换效率更是高达33%，在晶硅电池效率接近天花板的现实下，钙钛矿太阳电池无疑已成为下一代热门产品。而实际上，尽管钙钛矿太阳电池被广泛关注，但多年来商业化量产仍未实现，目前全球仅有少量中试线。究其原因，一方面是大面积制备条件下如何保持较高的光电转换效率是亟需解决，另一方面在于稳定性是影响钙钛矿光伏技术能否产业化的关键。
基于以上痛点，极电光能推出了无甲胺钙钛矿材料体系、“原位固膜”薄膜制备技术和先进的纳米晶导电墨水三大技术创新技术。郑策介绍，现有的材料体系大部分含有甲胺，而钙钛矿不稳定的主要原因就是甲胺的热稳定性不强，在80度的时候甲胺分子会离开钙钛矿的膜层，导致钙钛矿的降解和失效。因此极电光能创新选用了无甲胺钙钛矿材料体系，并添加了独创的稳相剂和钝化组分，从材料角度保证了钙钛矿组件的稳定性、高效率以及大面积制备的可实现性。
“原位固膜”技术则被郑策生动地形容为“敷面膜”。郑策表示，“传统方法采用溶液涂层的方式，这种弊端在于溶液涂层有时间差，后面涂的过程中前边的溶液已经干了，此外光伏玻璃基底不平整会导致溶液涂抹不均匀，无法做到可控和连续的结晶。极电光能‘原位固膜’就像敷面膜一样，在面膜纸上涂上溶液，溶液就在原位渗透、固化成膜，这种方式具有质量高、稳定性好、易于大面积放大、工艺稳定、成品率高等优势。”而纳米晶导电墨水是极电光能独创的电荷传输层材料配方，使用该导电墨水形成的电荷传输层导电能力强、膜层致密、对钙钛矿膜层的保护作用好，可大幅提高钙钛矿太阳电池的光电转换效率和长期稳定性。极电光能联合创始人、CTO邵君博士介绍，根据规划，今年第三季度极电光能将建设50MW平米级中试线，明年下半年将会有产品推出。在她看来，极电光能经过长远的技术布局，在钙钛矿大规模量产上不会逊于其他企业。产品最终要走向市场，业内预计今明两年将是钙钛矿量产的重要节点，谁能率先打入市场，无疑将能掌握更大的话语权。极电光能的策略是，先从钙钛矿组件的优势领域——BIPV切入。邵君介绍，钙钛矿产品减薄之后可以实现自然透光，这是钙钛矿的天然优势，而碲化镉和铜铟镓硒等薄膜产品必须通过激光划刻来实现透光，在效率上也不及钙钛矿。此外，钙钛矿颜色可调，完美解决了光伏在建材市场应用的美学问题。“BIPV是个非常大的市场，现在各地出台了建筑节能、绿色建筑等政策，要求了一定的绿电比例。而为了实现碳中和目标，建筑必须参与其中，我们非常看好BIPV市场”郑策补充道。按照规划，极电光能第二代产品为刚性不透明组件，主要应用于分布式光伏项目和光伏农场。第三代叠层产品主要应用于太阳能汽车车顶等应用场景。邵君认为，从理论上来说，与钙钛矿做叠层的最优产品是异质结，等异质结产品相对成熟之后，是做叠层的最好契机。极电光能的前瞻性布局还体现在产业链打造上，5月13日，极电光能宣布与锂电新势力蜂巢能源、专注氢能及燃料电池技术及产品研发的未势能源，以及爱情地产签订战略合作协议，联合新能源行业上下游企业，结合长城汽车国际级“制-储-运-加-应用”一体化供应链生态的氢能源战略大战略布局，以自身技术实力加速产业落地，助力能源结构转型，共同构建绿色生态。
郑策介绍，极电光能钙钛矿产品将在明年年底长城汽车主题文化公园项目上率先做示范应用，长城集团下属各厂房的屋顶仅国内就有200MW，这些都是钙钛矿光伏可以应用的市场。根据规划，极电光能在2023年的年初投入超过50亿建设6GW的产能，第一期将在2023年建设1GW，2024年、2025年再分别追加2GW和3GW的产能。到2026年，极电光能有望成为全球钙钛矿组件的NO.1。对于钙钛矿的发展前景，极电光能颇具信心。“晶硅组件已经基本完成了光伏平价上网的任务，而钙钛矿将是实现光储平价不可或缺的产品。”