钙钛矿家用光伏发电成本本真的很低吗？比硅电成本低多少？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-01 12:13 标签： 家庭光伏发电成本
降低度电成本，提升产品性价比是光伏产业可持续发展的必由之路
中国储能网讯：8月30日，第十七届中国光伏学术大会（CPVC17）在内蒙古呼和浩特市隆重开幕，大会由中国可再生能源学会和内蒙古大学联合主办，是我国光伏领域历史最悠久、最具权威性的科学技术风向标行业盛会。在特邀主旨报告环节，与会专家一致认为，做光伏本质是投资行为，不要单纯追求效率值高低，更要考虑付出的成本和投资回报，考虑和其他电力相比的成本竞争力。降低光伏发电度电成本，提升产品性价比是光伏产业可持续发展的必由之路。
王斯成：不能单纯以组件效率作为“领跑者”优劣的判定条件
领跑者基地是光伏电站系统，不能仅仅以光伏电池和组件效率来作为优劣的判定条件。“领跑者”计划最重要的目的是引导平价上网，度电成本的降低才应该是“领跑者”追求的目标。
2016年国内“领跑者”招标的最低电价是一类资源区内蒙包头0.52元/度，乌海0.45元/度，三类资源区山西阳泉0.61元/度。很多国际招标电价已经低于中国，比如德国有0.5元/度，秘鲁和墨西哥做到0.3元/度。光伏电价测算直接受边界条件的影响，边界条件确定了，电价也就确定了，边界条件不同，则电价必然不一样。光伏电站是个综合系统，电池组件效率高不一定性价比高。
光伏发电还有很大的降本潜力，通过技术创新可以将光伏度电成本再下降20%-30%，到2020年争取达到光伏全面实现平价，全国平均电价小于0.4元/度，不再需要国家补贴，这是完全可能的。
王勃华：高性价比产品为光伏平价上网奠定坚实基础
光伏产业是我国为数不多的同步参与国际竞争、与世界先进水平在同一起跑线、产业化占有竞争优势的产业，优质低价、性价比高成为中国光伏产品的重要标签。
在过去五年时间里，各环节成本均下降一半，2016年-2017年，光伏组件价格下降幅度仍然达到近21%。组件成本的下降为光伏平价上网和大规模推广应用奠定坚实的基础。过去十年，我们一直低估光伏产业发展潜力，市场一直超预期增长，按照目前行业预测，预计2020年有望实现平价上网，届时光伏市场空间将全部打开。
万跃鹏：“金刚线切多晶+黑硅+PERC”是高性价比首选
近两年金刚线切割技术的导入使得单晶制造成本迅速下降，多晶正在快速切入这一领域。保利协鑫已经积累了丰富的金刚线机台改造经验和配套技术，以极低的改造成本获取超越专用机台的切割效果。金刚线切技术在多晶领域已经成熟，硅片成本下降0.5元/片，性价比优势明显。本月保利协鑫金刚线片的产量占比将超过50%。
“金刚线切多晶+黑硅+PERC”是高性价比首选。据客户反馈，黑硅电池效率普遍可实现0.3-0.4%以上提升。单多晶PERC电池工艺效率相差还是10-15瓦，多晶在PERC平台上仍然有竞争力。多晶黑硅叠加PERC技术后，效率比普通多晶PERC高出0.4%。保利协鑫湿法黑硅PERC电池量产效率超过20%，干法黑硅PERC电池量产效率超过20.4%，是制备285瓦-290瓦（60片型）多晶组件的最佳技术路径。
施正荣：后补贴时代光伏度电成本或低于火电
光伏行业在生产实践中不断改进技术、扩大规模、完善价值链，推动了光伏发电成本的快速降低。经过多年发展，光伏行业走到今天，后补贴时代已经逐渐来临。后补贴时代有两个阶段，第一阶段，光伏发电的度电成本低于市场电力现货价格；第二阶段，光伏发电的度电成本低于传统火力发电的成本或成本相当。
降低光伏度电成本是实现这两个阶段的前提。对于第一阶段，在世界上越来越多的地方已经实现，特别是分布式光伏发电。对于第二阶段，在不久的将来也将实现。分布式光伏发电的大规模推广，火力发电机组年度利用小时数不断降低，将导致火电成本的进一步上升，最终出现光伏度电成本低于传统火电或成本相当的结果。
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新方法改进钙钛矿太阳能电池成本低效率高
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据新华社旧金山10月21日电&（记者马丹）一个美英研究团队报告说，他们用一种新方法加工制造钙钛矿太阳能电池，使其光电转换效率接近传统的硅基太阳能电池，但成本便宜很多。& & &
钙钛矿材料可以制成太阳能电池，光电转换效率较高，近年来科学界一直看好其前景。但是它也有性能不稳定、易衰减的缺陷，一直没有成熟的产品。 &&&&
美国斯坦福大学和英国牛津大学的研究人员用锡混合铅、铯、碘等其他几种常用物质，制造出新型钙钛矿材料。与目前的太阳能电池材料单晶硅相比，这种钙钛矿材料更薄，柔性更好，造价也更便宜。 &&&&
据介绍，他们设计了一种新的、由两个串联的全钙钛矿太阳能电池组成的发电设备，能以20.3％的综合效率将太阳光能转化为电能，光电转换效率已接近现在市面上的硅基太阳能电池。 &&&&
研究人员说，钙钛矿太阳能电池串联设备造价较低。生产硅基太阳能板首先需要加工成单晶硅，工艺要求1600摄氏度的高温，而制造钙钛矿太阳能电池，在实验室里就可以对锡、铅等常见物质加工，然后在常温下喷涂在玻璃上。 &&&&
钙钛矿材料的稳定性一直是一个问题。安装在屋顶的硅基太阳能板通常能用25年甚至更长时间，但有些钙钛矿材料在潮湿或光照环境中退化很快。以前的实验显示，用锡制成的钙钛矿材料特别不稳定。 &&&&
研究人员将他们用锡混合多种物质制成的钙钛矿太阳能电池和用锡制成的钙钛矿太阳能电池在100摄氏度的环境中放置了4天，发现前者的热稳定性和空气稳定性非常好，是后者从未具备的。这一研究成果发表在新一期《科学》杂志上。
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太阳能光伏技术是解决人类能源危机最具潜力的科技之一，然而目前太阳能光伏电池制备成本较高、工艺复杂，难以实现大规模应用。记者今天从上海交通大学获悉，上海交大材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室韩礼元教授团队的最新研究成果有望打破僵局。团队使用更加经济安全的新方法制备出比蝉翼还薄数十倍的大面积钙钛矿薄膜，向实现大规模低成本太阳能发电的目标迈出了重要的一步。该成果近日在国际著名学术期刊《自然(Nature)》杂志在线发表。
上海交大材料科学与工程学院杨旭东研究员和韩礼元教授为共同通讯作者，陈汉博士、叶飞博士、唐文涛为共同第一作者。上海交通大学、日本材料物质研究所、苏州黎元新能源科技公司、瑞士洛桑联邦理工学院为合作研究单位。
据了解，钙钛矿材料2009年首次应用于光伏技术，其光电能量转换效率已快速增长到22.1%，超过多晶硅太阳能电池的效率水平，而发电成本却低于硅电池。但是这种新型太阳能电池“不好做”，要达到电池实用化需求，关键部位钙钛矿材料薄膜必须面积要足够大、质量足够好，才能保证电池光电能量转换效率足够高，而现阶段超过20%认证效率的钙钛矿太阳能电池面积只能达到“米粒”大小。韩礼元团队历时3年在大面积高质量钙钛矿薄膜制备的基础上，开发了有效面积36.1cm2的钙钛矿电池模块，在国际认证机构首次获得了12.1%的认证效率，建立了第一个大面积钙钛矿模块的效率世界纪录。这一成果的出现意味着未来钙钛矿光伏技术有了走出实验室、实现大规模产业化的可能。
图说：韩礼元团队采用一次成形压力辅助制备方法效果优于以往旋转涂布溶液法来源/相关论文
钙钛矿薄膜要求均匀致密、结晶性好，电池中的钙钛矿薄膜的厚度比蝉翼还要薄几十倍，因此制备难度很大。传统“真空蒸镀”和“有机溶剂”两种制备方法各有缺陷，团队在由碘、铅、甲铵三种主要成分组成的钙钛矿材料里，采用“甲铵”制服“甲铵”的方法，引进甲铵气体，让气体中的甲铵分子和钙钛矿材料中的甲铵离子进行反应，将生成物混合后就可以得到钙钛矿材料的液体。韩礼元介绍说，这种液体可以快速释放出甲铵气体变成钙钛矿固体，而释放出的甲铵气体可以再次被用于与碘化甲铵固体粉末和碘化铅固体粉末进行反应，实现材料的循环利用。同时，研究人员创新薄膜制备方法，改变传统“摊煎饼”方式，采用是一次成形的压力辅助制备方法，通过控制压力把液体材料涂布在平板基底上，就得到了均匀分布的液体薄膜。
这项研究成为实现大规模生产低成本钙钛矿太阳能电池模块提供了一个新的发展方向。接下来团队将把小面积高效率器件的制备技术应用到模块当中，有希望达到和当前硅太阳能电池相当的模块效率;同时将进一步对钙钛矿电池的稳定性做深入探究，加速该型电池商业化进程。
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