壽命30年，全球首個鈣鈦礦組件通過加嚴穩定性測試認證
光伏產業網訊
發布日期：2021-02-22
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壽命30年，全球首個鈣鈦礦組件通過加嚴穩定性測試認證
2020年12月，德國柏林科技大學的Steve Albrecht等研究者，報道了一個單片鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池，其認證的功率轉換效率高達29.15%。這大幅高于目前主流的PERC技術。《光伏電池效率新紀錄：PERC量產23.3%、鈣鈦礦實驗室29%》
新年伊始，纖納光電科技宣布，其自主研發的鈣鈦礦量產組件順利通過了基于IEC61215標準的穩定性加嚴測試，并獲得由泰爾實驗室和德國VDE技術協會聯合頒發的鈣鈦礦組件穩定性認證證書。公司CEO姚冀眾博士表示：保持30年穩定性的鈣鈦礦太陽能組件，即使轉換效率和PERC組件相當，也能降低太陽能度電成本(LCOE)至0.2元。
泰爾實驗室能源與環境測評部主任施成營(右一)
德國VDE可再生能源有限公司中國區總經理文的(左一)
纖納光電常務副總兼CTO顏步一(左二)
通過第三方加嚴穩定性檢測
此次認證的內容分別是紫外、濕熱和光衰三項核心耐老化加嚴測試。其中，紫外耐老化測試的總量為100 kWh，等同于IEC61215標準的6.5倍;濕熱耐老化測試3000 h，等同于IEC61215標準的3倍。兩項測試組件功率衰減均小于5%。在為鈣鈦礦組件量身定制的更嚴苛的加熱光衰老化測試中，在70 ℃ 老化溫度以及一個標準太陽光1000 h持續照射后，組件功率基本維持在初始值。
光伏組件的使用壽命一般設計為25年，期間光伏組件經受的戶外濕熱、高溫和強紫外光輻照等自然環境是主流晶體硅組件性能降低的主因，例如在紫外老化測試中，UVA和UVB會導致硅片內硼、氧元素復合、SiNx層被破壞、膠膜和背板發生黃變，導致組件效率衰減。
與晶體硅組件的衰減機制不同，鈣鈦礦組件在高劑量光輻照和加熱條件下吸光材料結構易被破壞，導致組件性能迅速衰減，因此提高鈣鈦礦組件的光熱穩定性是近年來亟待解決的世界級難題。泰爾實驗室對纖納自主研發的鈣鈦礦組件進行了更加嚴苛的高劑量輻照和濕熱測試，組件功率基本維持在初始值，與晶硅組件的老化衰減水平接近，表現出優異的耐候穩定性。纖納在推動鈣鈦礦光伏技術產業化和穩定性突破方面又邁出了堅實的一步。
纖納通過不斷的自主創新和持續突破，使鈣鈦礦光伏技術越來越接近商業化應用。公司CTO顏步一博士表示：纖納通過改變鈣鈦礦吸光層的組成結構，對鈣鈦礦晶界表面缺陷進行鈍化，配合阻隔性較高的封裝技術，得以實現與商業化晶硅組件相媲美的高穩定性。
公司CEO姚冀眾博士表示：保持30年穩定性的鈣鈦礦太陽能組件，即使轉換效率和PERC組件相當，也能降低太陽能度電成本(LCOE)至0.2元。大規模應用后，將為傳統能源轉型升級帶來強勁的科技動力。
在文獻Two-Terminal Perovskites Tandem Solar Cells: Recent Advances and Perspectives (DOI: 10.1002/solr.201900080)中介紹，鈣鈦礦-硅串聯電池的理論效率極限為43%，因此仍有充足的空間進行進一步改善。