美能光伏科普｜钙钛矿光伏技术光伏产业化面临的挑战

钙钛矿太阳能电池作为新兴的第三代光伏技术，自2009年面世以来，短短十几年内光电转换效率从3.8%提升到了25.7%。随着晶硅太阳能电池的效率逐渐接近理论极限值，高效率、低成本的钙钛矿电池越发受到全球光伏行业的关注。本期「美能光伏」将和大家一起了解钙钛矿技术产业化面临的问题。

市场问题

1、钙钛矿电池长期服役的稳定性问题

钙钛矿太阳能电池的稳定性问题是实际应用中面临的首要挑战。在水汽、高温、紫外线照射等外界条件刺激下，钙钛矿电池易发生降解，性能严重衰减。提高钙钛矿电池稳定性的措施主要有两个层面，一是优化电池本身的组分和微观结构等，二是优化钙钛矿光伏组件的封装材料和封装工艺。

已有一些厂商宣布，试制的组件产品通过了根据IEC 61215等光伏行业公认的国际标准进行的组件稳定性测试，并据此推测钙钛矿组件与晶硅组件的使用寿命相当，可确保服役25年后发电效率保持在初始值的80%以上。但是，考虑到钙钛矿组件仍未实现批量生产和应用，其在高温、高湿、高盐雾等实际服役环境中的稳定性仍有待考验。

2、大面积钙钛矿组件的效率和品质问题

大面积钙钛矿组件的效率和质量偏低，主要原因在于大面积薄膜沉积设备和工艺水平受限。不同于晶硅组件将多个小面积电池片串并联的模式，钙钛矿组件的镀膜面积达到平方米级。目前，国产真空镀膜设备的大面积均匀连续镀膜性能与国际先进水平存在差距。此外，大面积镀膜产线上的工艺调试难度也较高。

3、光伏产线设备关键部件的短板问题

我国光伏行业经过多年快速发展，已基本实现全产线设备国产化，但设备的部分关键部件仍依赖进口。例如，真空镀膜设备中的真空泵、射频电源、阀门等，激光刻蚀设备中的激光器、振镜等，技术指标和质量可靠性与国际主流厂商存在较大差距。虽然我国的光伏产线设备厂商较早涉足了钙钛矿组件生产设备开发，并已取得初步成果，使我国的钙钛矿组件小试、中试、量产产线始终保持高度国产化，但关键部件的短板在钙钛矿组件产线中同样存在，可能成为我国钙钛矿光伏产业链中的“卡脖子”环节。

美能3D显微镜

美能3D显微镜ME-PT3000是一款高速共聚焦扫描显微镜 ，可用于精确可靠的3维(3D)测量。通过快速光学扫描模块和信号处理算法可实现实时共聚焦显微图像。

ME-PT3000 3D显微镜专用于光伏行业对光伏电池片表面的栅线及绒面进行质量检测的光学仪器。以光学技术为原理、结合精密Z向扫描模块、3D建模算法等对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像，通过系统软件对光伏电池片上的栅线的高度与宽度、绒面上的金字塔数量进行定量检测，以反馈光伏电池片清洗制绒、丝网印刷工艺质量。

2023年钙钛矿技术发展迅猛，各阶段性都在发力，「美能光伏」相信在未来，钙钛矿一定会在光伏行业占据一定地位。