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2025-03-30 6 新能源及电力行业报告
可再生能源将成为未来主流,其中光伏发电占比最高。据 IEA 统计数据显示,截至 2022 年全球光伏发电装机量总计达到 1145GW,占全球装机量的 13.2%,预计到 2050 年全 球太阳能发电装机量将达到 12639GW,占比将达到 48.7%,CAGR 为 5.0%。光伏电池已历经三次迭代,钙钛矿电池为第三代的代表。第一代光伏电池主要指包括 单晶硅和多晶硅电池在内的硅基太阳能电池,是目前市场中的主流。第二代光伏电池以薄 膜电池为主,典型代表为铜铟镓硒、碲化镉太阳能电池;与第一代相比,第二代光伏电池 有生产过程简单、成本低等优点,但其发展受到了污染严重等因素的影响。第三代太阳能 电池致力于通过采用新型材料以实现更高效率、更低成本的目标,主要指包含染料敏化电 池(DSSCs)、有机光伏(OPV)、量子点太阳能电池(QDSCs)和钙钛矿电池(PSCs)等 新型太阳能电池。其中,钙钛矿电池近两年发展迅猛,市场关注度日益提升;远期来看, 有望成为太阳能电池的终极技术。钙钛矿太阳能电池以金属卤化物钙钛矿材料作为光吸收层。钙钛矿材料起源于钙钛氧 化物(CaTiO3),由 Gustav 于 1893 年发现,之后被 Lev A.Rose 表征,钙钛矿(perovskite) 从而得名。当前钙钛矿材料是指具有 ABX3晶体结构的有机-无机杂化化合物,其中 A 为大 半径阳离子,例如甲胺基(CH3NH3);B 为金属阳离子,例如铅离子;X 则常指卤素原子, 例如 I -、Br -、Cl -等。 钙钛矿电池一般由透明导电氧化物(TCO)、电子传输层(ETL)、钙钛矿吸光层、空 穴传输层(HTL)和电极层组成。钙钛矿电池的结构一般分为介孔结构和平面结构,平面 结构又根据入射光方向不同分为 N-I-P(正式)结构和 P-I-N(反式)结构。反式结构制备 工艺更加简单、可低温成膜,是目前的主流结构。
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