钙钛矿电池行业报告（36页）

行业报告下载 2023年03月28日 07:00 管理员

钙钛矿电池光电转化效率理论极限高于晶硅电池。根据权威测试机构德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）测算，普通单晶硅太阳能电池理论极限转换效率为24.5%，HJT电池理论极限转换效率为27.5%，TOPCon电池理论极限转换效率为28.7%。而单层钙钛矿电池理论极限转换效率高达31%，钙钛矿双节钙钛矿效率极限高达35%，三节钙钛矿理论极限效率为45%。钙钛矿电池转换效率极限高主要原因在于其禁带宽度适宜、钙钛矿材料带隙宽度可调以及无组件效率损失。禁带宽度适宜：过宽的带隙宽度会使得被吸收的光子过少。例如MAPbI3-xBrx中，随x的变化可实现带隙 1.5~2.3eV连续可调。带隙宽度可调：通过调整A、B和X含量可以获得不同组分钙钛矿材料，对应钙钛矿材料的带隙及能级分布也各不相同，通过对钙钛矿进行组分调控，可实现带隙连续调控，这也决定了钙钛矿可以广泛应用在发光、光伏和光探等领域。根据上海交大物理与天文学院官微显示，数值计算表明使用带隙为1.72eV的钙钛矿与1.12eV的晶硅结合，理论叠层效率高达43%。

钙钛矿电池发电量高：主要原因在于其抗衰减性强、具有低温度系数、吸收系数高且弱光效应好。抗衰减性强：钙钛矿电池无PID效应与LID效应。PID效应又称电势诱导衰减，电池片与其接地金属边框间高电压作用下出现离子迁移，大量电荷聚集于电池片表面使其表面钝化，最终导致组件效率下降。LID效应是指光致衰减效应，一般发生于P 型掺硼硅片制作的电池片中。但PID、LID效应不会显著影响钙钛矿的发电量。协鑫光电表示，目前大多数先进实验室已经可以实现钙钛矿组件连续工作至少1000小时不衰减，协鑫光电100MW产线下线产品的使用寿命预计将超过25年。具有低温度系数：相较晶硅低两个数量级，高温条件下效率受影响较低。晶硅组件的温度系数是-0.3左右，即温度每上升1 度，功率会下降0.3%。而钙钛矿的温度系数为-0.001，接近于0，因此实际发电效率就会显著高于晶硅。吸收系数高：光吸收系数是指在单位浓度及单位厚度时的吸光度。钙钛矿层厚度为百纳米，晶硅电池光吸收系数仅103cm-1，而钙钛矿吸收系数达105cm-1，光系数高，弱光效应强，阴天及室内等弱光条件下转换效率更高。

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