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鈣鈦礦是正八面體晶體結(jié)構(gòu)的一類陶瓷氧化物，因存在于鈣鈦礦石中而得名。有機(jī)無機(jī)雜化的鈣鈦礦型半導(dǎo)體材料被公認(rèn)是非常好的太陽能電池材料，因其制造的鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率理論極限超過30%，遠(yuǎn)高于目前市場主流產(chǎn)品晶硅電池，有望成為新一代電池技術(shù)。

日前，谷歌旗下子公司谷歌云表示，公司已經(jīng)和波蘭光伏企業(yè)Saule Technologies及Columbus Energy簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，擬共同開發(fā)鈣鈦礦電池產(chǎn)品及相關(guān)解決方案，推進(jìn)鈣鈦礦電池商業(yè)化進(jìn)程。今年以來，騰訊旗下子公司、寧德時代等非光伏領(lǐng)域企業(yè)已先后宣布投資鈣鈦礦電池，跨界研發(fā)新型光伏電池技術(shù)蔚然成風(fēng)。

拓寬使用領(lǐng)域

根據(jù)協(xié)議，Saule Technologies及Columbus Energy將專注于鈣鈦礦電池相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的生產(chǎn)和升級改造，谷歌云則為上述兩者提供廣闊的應(yīng)用空間，不斷拓展鈣鈦礦電池的使用領(lǐng)域。

谷歌云高管Magdalena Dziewguc指出，綠色轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為公司的重要戰(zhàn)略，公司承諾到2030年實(shí)現(xiàn)凈零排放。與光伏企業(yè)合作開發(fā)可再生能源項目，將加速公司能源轉(zhuǎn)型，為公司數(shù)字化提供可靠能源，是助力減排目標(biāo)達(dá)成的途徑。

Saule Technologies首席執(zhí)行官Artur Kupczunas則稱，公司一直從事鈣鈦礦電池的研發(fā)生產(chǎn)?，F(xiàn)階段，以光伏建筑一體化為代表的分布式光伏發(fā)電項目是使用鈣鈦礦電池的主要場景。“隨著產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，我們希望可以拓展新的應(yīng)用空間。”

為此，三方計劃，首先將鈣鈦礦電池應(yīng)用于谷歌云的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及分布式可再生能源項目中。Artur Kupczunas表示，全球進(jìn)入智能時代，社會需求不斷提升，相關(guān)設(shè)施裝備的增加促使能源需求持續(xù)上漲。可獨(dú)立運(yùn)行、綠色清潔的電源是物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)張的關(guān)鍵因素，鈣鈦礦電池可以滿足需求。

“除了物聯(lián)網(wǎng)外，鈣鈦礦電池還能應(yīng)用于傳感器監(jiān)測、無人超市及倉庫儲運(yùn)等領(lǐng)域。在企業(yè)間創(chuàng)新合作下，未來將有機(jī)會推出更多解決方案。”Artur Kupczunas說。

效率更高且成本更低

Artur Kupczunas認(rèn)為，鈣鈦礦電池的最大優(yōu)勢在于光電轉(zhuǎn)換效率和成本。目前，該公司的鈣鈦礦電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了25.5%的光電轉(zhuǎn)換效率。

中國光伏行業(yè)協(xié)會指出，作為一種新型光伏器件，鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率在過去10年迅速提升到25.5%，與晶硅電池相當(dāng)。同時，鈣鈦礦電池具有更低的生產(chǎn)成本，可以和其他類型電池形成疊層電池，應(yīng)用于光伏建筑一體化上，也可以和交通工具與可穿戴式器件緊密結(jié)合，用途廣泛。

中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司光伏部主任趙東明表示，鈣鈦礦電池具有效率高、成本低、應(yīng)用廣的優(yōu)勢。鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率理論極限超過30%，遠(yuǎn)高于晶硅電池。1公斤鈣鈦礦可制造200千瓦光伏電池，百萬千瓦級組件產(chǎn)線成本約0.6元/瓦，而1公斤晶硅只可制造1千瓦光伏電池，百萬千瓦級組件產(chǎn)線成本約1.6元/瓦，成本更高。

美國能源部稱，雖然鈣鈦礦電池技術(shù)為光伏產(chǎn)業(yè)帶來了新機(jī)遇，但要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化挑戰(zhàn)重重。在規(guī)?；?yīng)尚未顯現(xiàn)的情況下，鈣鈦礦電池成本競爭力還不突出，要加快部署。

產(chǎn)業(yè)融合加速

數(shù)據(jù)顯示，2021年，全球已有91個國家開始鈣鈦礦太陽能電池的研究，涉及機(jī)構(gòu)2646個，全年發(fā)表論文數(shù)量超過4600篇，以鈣鈦礦電池為代表的新型電池已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。

業(yè)內(nèi)預(yù)計，隨著鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率提升，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，未來有望改變光伏應(yīng)用市場的產(chǎn)業(yè)格局。同時，在全球碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，高耗能企業(yè)、大型知名企業(yè)均面臨嚴(yán)峻的減排任務(wù)。在上述背景下，越來越多的非光伏領(lǐng)域企業(yè)以參股投資等形式跨界進(jìn)軍鈣鈦礦電池市場。

5月中旬，昆山協(xié)鑫光電材料有限公司（以下簡稱“協(xié)鑫光電”）宣布完成數(shù)億元B輪融資，此次融資將用于進(jìn)一步完善該公司10萬千瓦鈣鈦礦生產(chǎn)線和工藝。商業(yè)查詢平臺天眼查顯示，協(xié)鑫光電新增廣西騰訊創(chuàng)業(yè)投資有限公司，公司注冊資本從約6259.26萬元增加至7357.68萬元。寧德時代高管5月初在業(yè)績說明會上稱，鈣鈦礦電池研究進(jìn)展順利，正在搭建中試線。

中國光伏行業(yè)協(xié)會名譽(yù)理事長王勃華在研判今年行業(yè)發(fā)展形勢時指出，光伏與其他產(chǎn)業(yè)融合助力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和的案例將越來越多，工業(yè)、建筑、交通、通信等領(lǐng)域企業(yè)和光伏之間的聯(lián)系也將愈發(fā)緊密。

原標(biāo)題：什么新材料讓光伏電池這么“香”？