瞻觀前沿

量子點(diǎn)是一種半導(dǎo)體納米晶體，其典型尺寸為幾納米到幾十納米，能夠根據(jù)其粒徑控制光電特性。特別是PQD(有機(jī)陽離子的鈣鈦礦量子點(diǎn))，由于其出色的光電特性而引起了研究人員的極大關(guān)注。

最近，一項(xiàng)關(guān)于量子點(diǎn)太陽能電池的研究取得了重大突破，這標(biāo)志著下一代太陽能電池商業(yè)化邁出了重要一步。

由韓國科學(xué)技術(shù)研究院(UNIST)能源與化學(xué)工程學(xué)院的Sung-Yeon Jang教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組推出了一種新型配體交換技術(shù)，用于合成基于有機(jī)陽離子的鈣鈦礦量子點(diǎn)(PQD)。這種創(chuàng)新方法確保了PQD的卓越穩(wěn)定性，同時(shí)抑制了太陽能電池光敏層的內(nèi)部缺陷。

研究小組的成果由Javid Aqoma Khoiruddin博士和Sang-Hak Lee共同撰寫，并已在線發(fā)表在《自然能源》雜志上。Sung-Yeon Jang教授表示：我們開發(fā)的技術(shù)在QD太陽能電池中實(shí)現(xiàn)了令人印象深刻的18.1%效率。

在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)采用了基于烷基碘化銨的配體交換策略，有效地用配體替代了具有優(yōu)異太陽能利用率的有機(jī)PQD。這一突破使得能夠?yàn)樘柲茈姵貏?chuàng)建具有高替代效率和受控缺陷的光敏量子點(diǎn)層。

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

技術(shù)價(jià)值觀察

我國光伏行業(yè)于2005年左右受歐洲市場(chǎng)需求拉動(dòng)起步，十幾年來實(shí)現(xiàn)了從無到有、從有到強(qiáng)的跨越式大發(fā)展，建立了完整的市場(chǎng)環(huán)境和配套環(huán)境，已經(jīng)成為我國為數(shù)不多、可以同步參與國際競(jìng)爭(zhēng)并達(dá)到國際領(lǐng)先水平的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也成為我國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一張嶄新名片和推動(dòng)我國能源變革的重要引擎。太陽能電池屬于光伏產(chǎn)業(yè)整體的一環(huán)，太陽能電池制造行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)主要光伏發(fā)電市場(chǎng)，上游則主要是原材料行業(yè)。

量子點(diǎn)作為太陽能電池的實(shí)際應(yīng)用需要一種通過配體交換來減少量子點(diǎn)之間距離的技術(shù)。配體交換是一種將大分子(例如配體受體)結(jié)合到量子點(diǎn)表面的過程。有機(jī)PQD面臨著顯著的挑戰(zhàn)，包括替代過程中晶體和表面的缺陷。因此，無機(jī)PQD的效率有限，最高可達(dá)16%，主要用作太陽能電池材料。

科學(xué)家研發(fā)出的量子點(diǎn)太陽能電池處于太陽能電池產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)。

宏觀市場(chǎng)觀察

需求推動(dòng)行業(yè)產(chǎn)量不斷創(chuàng)新高

從我國太陽能電池生產(chǎn)數(shù)量來看，我國太陽能電池產(chǎn)量從2015年以來受需求端快速增長(zhǎng)的推動(dòng)下，不斷增長(zhǎng)，保持較高的行業(yè)增速，2020年受疫情影響，行業(yè)產(chǎn)量增速也僅是較2019年小幅下降，2021年1-11月，我國太陽能電池產(chǎn)量已達(dá)到21113.5萬千瓦，已超過2020年全年的數(shù)據(jù)。

中國太陽能電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)

我國是太陽能電池產(chǎn)銷大國，目前，中國太陽能發(fā)電這一領(lǐng)域在全球占有很大的優(yōu)勢(shì)，中國作為全球最大的太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈集群、最大產(chǎn)品出口國，擁有豐富的應(yīng)用市場(chǎng)、良好的投資環(huán)境以及最多的發(fā)明和應(yīng)用專利。我國的太陽能電池產(chǎn)業(yè)，具有從上游高純度晶硅的生產(chǎn)，到中游高效的太陽能電池生產(chǎn)，再到下游太陽能光伏電站的建設(shè)與運(yùn)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈體系，且擁有自主生產(chǎn)建設(shè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利。目前我國太陽電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局根據(jù)企業(yè)經(jīng)營(yíng)范圍可以分為光伏一體化組件生產(chǎn)企業(yè)和專業(yè)電池生產(chǎn)廠商，兩種類型企業(yè)均具有代表企業(yè)。

國內(nèi)企業(yè)包攬全球太陽能電池片出貨量Top5

根據(jù)PV Infolink調(diào)研成果，2020全年電池片出貨排名出爐，其中，通威股份、愛旭股份、潤(rùn)陽新能源、潞安太陽能和中宇光伏奪得電池片出貨全球前五名。這份榜單，相比于2020年半年榜單，并沒有變化。相比于去年榜單，通威、愛旭龍頭地位繼續(xù)穩(wěn)固，潤(rùn)陽、中宇依然處于前五之列但位置交替，展宇光伏則退出榜單，潞安太陽能強(qiáng)勢(shì)上位。

中國太陽能電池技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前太陽能電池關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)相關(guān)的城市集群主要集中在華東和粵港澳大灣區(qū)，尤其是江蘇省成為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于太陽能電池研發(fā)，成為潛在的太陽能電池技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布華東地區(qū)有極大的可能性成為太陽能電池技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注江蘇省 揚(yáng)州市 高郵市、江蘇省 揚(yáng)州市 高郵市、廣東省深圳市福田區(qū)等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對(duì)太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場(chǎng)。

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標(biāo)簽： 太陽能電池 量子 我國 隨筆