撰文｜凱旋
編輯｜華鋒
零碳風雲獲悉，日前鈣鈦礦太陽能電池新銳企業深圳無限光能技術有限公司完成數千萬元天使輪融資。本輪融資由碧桂園創投、耀途資本、光躍投資共同參投，德太資本擔任財務顧問。
作爲新一代光伏技術的鈣鈦礦，正掀起一輪投資熱潮。
就在一個月前，騰訊投資了鈣鈦礦明星企業崑山協鑫光電，在業內引發軒然大波。互聯網巨頭跨界投資光伏並不多見，騰訊的認可，從側面折射出鈣鈦礦作爲新一代光伏技術的前景。
早在2020年，動力電池巨頭寧德時代就在崑山協鑫光電Pre-A輪融資中大手筆進入。去年10月，碧桂園還領投了鈣鈦礦新銳企業極電光能。
據不完全統計，近兩年內，發生在鈣鈦礦領域對外披露的融資金額規模合計超過12億元。
在海外，谷歌雲也正在加速推進與鈣鈦礦光伏製造商Saule Technologies、以及可再生能源公司Columbus Energy的合作。
鈣鈦礦太陽能電池被業內認爲是有望突破現有光伏技術瓶頸的變革性技術。倘若大規模量產，鈣鈦礦組件更是有望將組件製造成本降至晶硅組件的50%。
那麼，鈣鈦礦到底是什麼來頭，這個行業中有哪些重要的玩家？
更高轉換效率
鈣鈦礦是一種具有與礦物鈣鈦氧化物（最早發現的鈣鈦礦晶體）相同的晶體結構的材料。通常，鈣鈦礦化合物具有化學式ABX 3，其中“ A”和“ B”代表陽離子，X是與兩者鍵合的陰離子，大量不同的元素可以結合在一起形成鈣鈦礦結構。
利用這種成分的靈活性，科學家可以設計鈣鈦礦晶體，使其具有多種物理、光學和電學特性。鈣鈦礦晶體如今在超聲波機器，存儲芯片以及現在的太陽能電池中都可以找到。現在，主要應用在太陽能電池上。
2009年，當日本科學家Tsutomu Miyasaka首次用鈣鈦礦太陽能電池發電時，光電轉換效率僅爲3.8%，彼時晶硅電池實驗室轉化效率已經達到了18%左右。
僅僅13年過去，鈣鈦礦實驗室轉換效率的最高紀錄已經達到29.8%，超過目前效率最高的異質結、TOPCon等晶硅技術的效率極限，將同爲薄膜電池的其它技術路線甩開幾條街。而就在6月10日，一項新的記錄誕生了。經日本電氣安全和環境技術實驗室（JET）國際權威認證，南京大學現代工程與應用科學學院譚海仁教授科研團隊研製的全鈣鈦礦疊層電池穩態光電轉換效率高達28.0%，在國際上首次超越單晶硅電池的最高效率26.7%，創造了全球光伏發展的新的歷史。
可以說，在能量轉換效率上，鈣鈦礦已經吊打晶硅電池，將光伏這一新能源上升至全新高度。而如果摻雜新型材料，鈣鈦礦電池的轉換效率最高能達到驚人的50%，是目前晶硅電池的2倍左右。正如科學家所說，“我們可以用至少比硅薄一百倍的鈣鈦礦薄膜吸收幾乎所有的陽光。”
同時，鈣鈦礦還具有原材料成本低、製備工藝較爲成熟、生產過程低碳環保、組件可實現柔性和半透明等一系列優勢，因此已經成爲全球新能源領域備受矚目的黑馬。在國家能源局、科技部4月聯合印發的《“十四五”能源領域科技創新規劃》中，高效鈣鈦礦電池製備與產業化生產技術、高效低成本光伏電池技術均被列爲先進可再生能源發電及綜合利用技術的重點任務。
你追我趕
儘管技術在不斷進步，數據不斷創新高，但是鈣鈦礦太陽能電池尚未產業化，多家企業正在加緊推動鈣鈦礦組件的商業化進程。
其中，協鑫光電、極電光能等公司正不遺餘力地爭搶100MW鈣鈦礦組件量產線的建設。
崑山協鑫光電材料有限公司成立於2019年12月，成立當年就完成了尺寸爲1125px×1625px的鈣鈦礦組件效率認證，效率達15.31%，現在已經提升至17%，是目前爲止全球面積最大、組件效率認證最高的鈣鈦礦組件，協鑫光電也因此成爲全球唯一一家取得鈣鈦礦組件實用化產品商業認證的企業。
因此，在鈣鈦礦量產的進程中，協鑫光電也是“第一個吃螃蟹”的企業，其投建的全球首條100MW量產線已在崑山完成廠房和主要硬件建設，計劃2022年投入量產，可以說是發展勢頭最強的鈣鈦礦企業。
而後起之秀們雖然整體實力稍遜，但勢頭也很猛，尤其在技術創新上屢獲突破。
去年獲得2.2億元融資的極電光能，在鈣鈦礦組件技術上有較大突破。今年上半年，極電光能自主研發的鈣鈦礦組件效率率先突破20%，被現代太陽能之父馬丁-格林稱爲“里程碑式的成果”。目前團隊在更大尺寸的鈣鈦礦組件上也取得了突破性進展，400cm²的光伏組件效率已經突破了18%。
本次獲得數千萬元天使輪融資的無限光能，則克服了鈣鈦礦電池的壽命短的致命缺點。研發團隊通過調整電池結構的設計、改進電池的封裝方法，大幅提高了電池的長期光、熱、溼度穩定性，未封裝的電池在乾燥空氣中放置20000小時之後仍保持了95%的初始光電轉換效率，有效解決了制約鈣鈦礦太陽能電池商業化的壽命問題。
此外，無限光能通過對鈣鈦礦電池薄膜與OLED薄膜的對比研究，創新性地提出使用真空氣象沉積的鈣鈦礦薄膜製備技術，實現了大面積單節鈣鈦礦太陽能電池超過23%的世界最高認證效率。
除此之外，通威股份、東方日升、隆基股份等光伏行業的一體化龍頭企業均表示對鈣鈦礦技術的關注和研發儲備，聆達股份、拓日新能、京山輕機均展現出對鈣鈦礦技術的興趣並及早開始佈局該技術的產業化能力。另外，光伏製造的設備廠商捷佳偉創在多條技術路徑上“多腿走路”，目前RPD設備已取得鈣鈦礦中試線的訂單，鈣鈦礦的整線設備也進入了研發階段。
量產尚需時日
鈣鈦礦領域的投資熱潮，代表了資本對於趨勢的判斷。但是在現實中，鈣鈦礦光伏電池或許還需要很長的時間才能走向商業化量產。
作爲一項新興技術，目前整個鈣鈦礦技術的發展正處於從無到有的階段，設備全新，供應鏈全新，工藝技術全新。而且，從技術上來說，還有很多影響商業化量產的問題還未有效解決。
比如鈣鈦礦難以進行大面積製備的問題。和晶硅太陽能電池不同，鈣鈦礦材料是由陰離子與陽離子共同構成的一種晶體，在生長過程中會出現密度不一，不夠整齊，相互間存在孔隙的情況，導致其轉換效率降低。例如極電光能的打造64cm²鈣鈦礦光伏組件，轉換效率可達20.5%，但在300cm²的大尺寸鈣鈦礦光伏組件上，轉換效率已下降至18.2%。
比如穩定性差的問題。光伏組件工作環境極其惡劣，但鈣鈦礦太陽能電池卻對溼度、溫度、光照的變化十分敏感，很難保證長時間高效運行。在晶硅組件超過25年“穩定輸出”的對比下，還有很多問題待解決，還有很長的路要走。
從政策層面來說，國家對於鈣鈦礦的規劃也充分考慮了現實情況，根據《“十四五”能源領域科技創新規劃》的發展目標，2022年，我國鈣鈦礦電池要初步具備量產能力；2025年，單結鈣鈦礦電池量產效率達20%；2030年，鈣鈦礦電池實現產業化生產。
所以，儘管號稱“第三代光伏技術”，但是鈣鈦礦電池畢竟在起步階段，我們需要用足夠的耐心等待它的完全商業化量產。
——END——
Comments