钙钛矿大热
这些优势你应该知道
—相比晶硅，钙钛矿材料具有可设计性
钙钛矿用了大概10年左右的时间，将转换效率从最初的3.8%提升至目前超过29%的实验室效率记录（年底），赶上了过去晶硅四五十年的发展，这在光伏技术发展史上，从未有过。
—光电转换效率极限值高
如果掺杂新型材料，钙钛矿电池的转换效率最高能达到惊人的50%，是目前晶硅电池的2倍左右。
—缩短产业链
据协鑫光电透露，目前兆瓦的单一钙钛矿电池工厂，从玻璃、胶膜、靶材、化工原料进入，到组件成型，总共只需45分钟。
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—原料优势
对比晶硅，如果把50万吨硅料完全替换成钙钛矿，大概0吨就可以满足需求，所以，钙钛矿原料没有任何瓶颈，一是用量少，二是不存在稀缺性。
—纯度要求低，低能耗
太阳能级的硅料，纯度需要达到99.%（6个9），现在还有把标准把纯度拉升至了99.9%的（7个9）。但对于钙钛矿，只需要1个9（95%）即可满足使用需求，这一个9，不仅会降低能耗，同时对于稳定性也会有一个根本提升。
—制造成本低
从综合成本角度，相比于晶硅，钙钛矿也有很大优势——单片组件成本结构中，钙钛矿材料占比仅约为5%，总成本约为5毛到6毛钱左右，是晶硅极限成本的50%。
—实际发电效率高
从温度系数看，晶硅组件是-0.3左右，这意味着，温度每上升1度，功率会下降0.3%。也就是说，如果出厂标定是20%的效率，在实际应用场合，当温度升到75度，效率大约就只剩16%、17%。而钙钛矿的温度系数为-0.，非常接近于0，因此它的实际发电效率就会显著高于晶硅。
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耐温度疲劳高效钙钛矿太阳能电池
近期，德国亥姆霍兹材料与能源中心的李桂香、上海高等研究院的苏圳煌以及河南大学的李萌等人于Science期刊上发表了钙钛矿在循环温度变化下引起疲劳破坏的研究成果。和金属疲劳一样，钙钛矿薄膜在循环温度变化下也会产生疲劳破坏。作者为了解决这个问题，利用了一种具有有序偶极子结构的β-pV2F聚合物材料，来提高其薄膜的温度疲劳的耐性，同时稳定了钙钛矿的黑相并提高了钙钛矿太阳能电池的光电性能。而他们制备的反式结构钙钛矿太阳能电池器件在面积为18mm2和1cm2时分别为24.6%,23.1%。在25°和75°C的条件下，经过0小时的1个太阳光照下，其效率分别保持在96%和88%。
钙钛矿太阳能转换效率逐年提高，从年的不到3.8%，如今已达25%以上，经过科学家的努力研发，耐用性也比以前高出许多，美国国家再生能源实验室便通过串叠型全钙钛矿太阳能电池，实现27.1%效率。
点击添加图片描述（最多60个字）编辑美国国家再生能源实验室研发的宽能隙全钙钛矿串联太阳能电池效率高达27.1%，在摄氏55度下运行2,小时后也能够维持初始效率的87%。
团队这次不仅开发新的p-i-n倒置结构，也改良制程，过去科学家通过反溶剂（anti-solvent）形成均匀的钙钛矿太阳能薄膜，团队改用淬火气体（quenchinggas）技术，将材料从临界温度快速冷却下来，以强化和硬化材料。团队指出，新技术也成功解决溴和碘分离问题，改善钙钛矿薄膜的结构和光电性能。当淬火气体技术应用在溴含量高的钙钛矿物质时，会迫使晶体同时生长，从上至下紧密堆积在一起，最后变得像一颗单一晶粒，显著减少缺陷数量。
最终美国国家再生能源实验室团队打造出20%的宽能隙钙钛矿太阳能效率，在1,小时内退化率也低于5%，且当连接到1.25eV窄能隙钙钛矿电池，形成全钙钛矿串叠型电池后，效率可达到27.1%，开路电压为2.2V。
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科学家指出，淬火气体技术是提高宽能隙钙钛矿太阳能电池性能的通用方法，新的晶体生长方法证明高性能全钙钛矿电池串叠潜力，且这项技术自然能应用在其他钙钛矿串叠电池，好比钙钛矿-硅太阳能电池的组合。
延展设计
从太阳能窗到“黑暗”太阳能
几十年来，太阳能发电一般就是在屋顶上安装巨大的黑色太阳能电池板~但如果你能利用穿过窗户的不可见光来发电呢?这就是太阳能窗的前景：作为一项尖端技术，可以改变我们未来建设可持续基础设施和发电的方式。这项技术由麻省理工学院的研究人员发明，他们将这项技术发展成一家名为UbiquitousEnergy的公司，以及一款名为UEPower的太阳能窗产品。
传统的太阳能电池板被设计成捕捉每一个落在其表面的阳光光子。但UEPower可以让可见光穿过玻璃，同时捕捉不可见光，特别是紫外线和红外线。这种看不见的光被转换成电能，通过一根从窗户伸出来的细电线，连接到建筑物的电线上，就像一个标准的太阳能系统。结果是一块看起来像普通窗户的玻璃，但它可以发电。
点击添加图片描述（最多60个字）编辑这种电池板只能捕获部分太阳发出的光，这意味着它的效率比传统的太阳能电池板要低。斯通表示，他们的技术效率大约是同类最好的太阳能电池板的20%。但与那些需要以特定方式安装的面板不同，UbiquitousEnergy表示，他们的产品可以安装在你放置普通玻璃的任何地方。从短期来看，这意味着住宅和办公楼可以自己发电，减少对电网的依赖。在未来，斯通说，这项技术可以用来创造智能窗户，为它们自己的传感器供电。
而以前的太阳能电池板还有另一个弱点：不能在黑暗中发电。然而，这个弱点可能很快就会改变，因为斯坦福大学的科学家们现在已经创造了一种在黑暗中工作的太阳能电池板。早在年4月，研究人员就在《应用物理学通讯》杂志上发表了他们对这种新型太阳能电池板的发现，已经竖立起来的太阳能电池板也可以被改造成在夜间发电，使企业和家庭不必升级到新的电池板。用于使旧太阳能电池板在黑暗中工作的过程被称为辐射冷却。当太阳落山时，地球降温，将热量释放到空气中。这有助于在空气和电池板的表面之间形成温度差。然后，研究人员在电池板上安装热电发电机，使电池板能够利用辐射冷却产生的电力。
点击添加图片描述（最多60个字）编辑这并不是我们第一次看到有人提出这个想法，早在年，加利福尼亚大学的研究人员做了类似的事情，他们称之为"反太阳能板"。光伏太阳能电池板已经利用这种辐射冷却来在太阳落山后发电，使这些太阳能电池板能够在黑暗中工作。至于后期为什么我们没有听到更多关于它的消息？那是因为它并没有产生大量的电力。但这仍然是以前没有的清洁能源，所以值得在能利用的时候利用它。
所以
我们应该控制太阳能技术出口吗
中国正在考虑对太阳能电池或太阳能晶圆技术的出口施加限制，以保持中国在太阳能生产领域的主导地位，而其他国家则致力于加强国内产业。中国将太阳能作为战略性产业，积极拓展内需市场，进而降价成功进入国际市场，迄今为止，全球高达97%的太阳能电池来自中国。国际能源署（IEA）曾警告称，全球太阳能产业过度集中在中国。随着太阳能逐渐成为新能源之一，美国、欧洲和印度正在努力发展本地供应链，削弱中国的优势（ITC）。
政策研究公司TriviumChina的分析师CosimoReis表示，中国打算将生产先进太阳能电池的关键技术纳入出口限制项目可能会阻碍其他国家太阳能产业的发展。但有报道指出，中国的太阳能技术出口管制仍处于公众咨询阶段，尚未作出决定。
说到钙钛矿
最后聊聊生产工艺
无论哪种太阳能，都离不开表面镀膜：而目前所有的技术方法，都不能很好的解决镀膜膜层均匀性的问题。喷涂法镀膜过程中，由于喷中心镀膜液富集多，可能会造成花斑；表面刻蚀法因压花玻璃表面成分难以均一，导致刻蚀反应的速度不一致造成膜厚不均匀；即使均匀性辊涂法，受制于玻璃厚薄差、辊道传输抖动等多种因素的制约，也难以达到高精度的一致性。在镀膜均匀性无法进一步提高的情况下，其结果一方面造成组件的色差影响外观，另一方面由于镀膜玻璃各区域透光率不一致造成热斑效应，影响组件的耐久性。
点击添加图片描述（最多60个字）编辑因此针对这一问题，在制备太阳能电池时，一般是需要使用真空镀膜手套箱的：
由真空镀膜系统和真空手套箱系统集成而成，可在高真空蒸镀腔室中完成薄膜蒸镀，并在手套箱高纯惰性气体氛围下进行样品的存放、制备以及蒸镀后样品的检测。在手套箱氮气环境里里旋涂钙钛矿前驱液，避免接触水和空气，可以直接通过连接藏舱将制备好的钙钛矿电池传到蒸发舱里，蒸发电极，全程实验都可以做到无水无氧的环境下操作。
点击添加图片描述（最多60个字）编辑方腔室自动门热蒸发镀膜机嵌入手套箱内，配套膜厚仪，分子泵，机械泵，4个蒸发源，合理的蒸发源布局，保证每个蒸发源到基片的距离完全一样，提高了成膜质量和均匀性；整套系统由真空镀膜系统和手套箱系统集成而成，可在高真空蒸镀腔室中完成薄膜蒸镀，并在手套箱高纯惰性气体氛围下进行样品的存放、制备以及蒸镀后样品的检测。主要用于太阳能电池钙钛矿、OLED和PLED、半导体制备等实验研究与应用。
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