鈣鈦礦是正八面體晶體結構的一類陶瓷氧化物，因存在于鈣鈦礦石中而得名。有機無機雜化的鈣鈦礦型半導體材料被公認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換效率理論極限超過30%，遠高于目前市場主流產品晶硅電池，有望成為新一代電池技術。

日前，谷歌旗下子公司谷歌云表示，公司已經和波蘭光伏企業Saule Technologies及Columbus Energy簽署戰略合作協議，擬共同開發鈣鈦礦電池產品及相關解決方案，推進鈣鈦礦電池商業化進程。今年以來，騰訊旗下子公司、寧德時代(436.000, 10.97, 2.58%)等非光伏領域企業已先后宣布投資鈣鈦礦電池，跨界研發新型光伏電池技術蔚然成風。

拓寬使用領域

根據協議，Saule Technologies及Columbus Energy將專注于鈣鈦礦電池相關技術和產品的生產和升級改造，谷歌云則為上述兩者提供廣闊的應用空間，不斷拓展鈣鈦礦電池的使用領域。

谷歌云高管Magdalena Dziewguc指出，綠色轉型已經成為公司的重要戰略，公司承諾到2030年實現凈零排放。與光伏企業合作開發可再生能源項目，將加速公司能源轉型，為公司數字化提供可靠能源，是助力減排目標達成的途徑。

Saule Technologies首席執行官Artur Kupczunas則稱，公司一直從事鈣鈦礦電池的研發生產。現階段，以光伏建筑一體化為代表的分布式光伏發電項目是使用鈣鈦礦電池的主要場景。“隨著產業化進程提速，我們希望可以拓展新的應用空間。”

為此，三方計劃，首先將鈣鈦礦電池應用于谷歌云的物聯網產品及分布式可再生能源項目中。Artur Kupczunas表示，全球進入智能時代，社會需求不斷提升，相關設施裝備的增加促使能源需求持續上漲。可獨立運行、綠色清潔的電源是物聯網擴張的關鍵因素，鈣鈦礦電池可以滿足需求。

“除了物聯網外，鈣鈦礦電池還能應用于傳感器監測、無人超市及倉庫儲運等領域。在企業間創新合作下，未來將有機會推出更多解決方案。”Artur Kupczunas說。

效率更高且成本更低

Artur Kupczunas認為，鈣鈦礦電池的最大優勢在于光電轉換效率和成本。目前，該公司的鈣鈦礦電池已經實現了25.5%的光電轉換效率。

中國光伏行業協會指出，作為一種新型光伏器件，鈣鈦礦電池的光電轉換效率在過去10年迅速提升到25.5%，與晶硅電池相當。同時，鈣鈦礦電池具有更低的生產成本，可以和其他類型電池形成疊層電池，應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合，用途廣泛。

中國華能集團清潔能源技術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、應用廣的優勢。鈣鈦礦電池的光電轉換效率理論極限超過30%，遠高于晶硅電池。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為光伏產業帶來了新機遇，但要實現商業化挑戰重重。在規模化效應尚未顯現的情況下，鈣鈦礦電池成本競爭力還不突出，要加快部署。

產業融合加速

數據顯示，2021年，全球已有91個國家開始鈣鈦礦太陽能電池的研究，涉及機構2646個，全年發表論文數量超過4600篇，以鈣鈦礦電池為代表的新型電池已經成為世界范圍內的研究熱點。

業內預計，隨著鈣鈦礦電池轉換效率提升，產業化進程提速，未來有望改變光伏應用市場的產業格局。同時，在全球碳達峰碳中和目標下，高耗能企業、大型知名企業均面臨嚴峻的減排任務。在上述背景下，越來越多的非光伏領域企業以參股投資等形式跨界進軍鈣鈦礦電池市場。

5月中旬，昆山協鑫光電材料有限公司（以下簡稱“協鑫光電”）宣布完成數億元B輪融資，此次融資將用于進一步完善該公司10萬千瓦鈣鈦礦生產線和工藝。商業查詢平臺天眼查顯示，協鑫光電新增廣西騰訊創業投資有限公司，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月初在業績說明會上稱，鈣鈦礦電池研究進展順利，正在搭建中試線。

中國光伏行業協會名譽理事長王勃華在研判今年行業發展形勢時指出，光伏與其他產業融合助力行業碳達峰碳中和的案例將越來越多，工業、建筑、交通、通信等領域企業和光伏之間的聯系也將愈發緊密。

作者：董梓童 來源：中國能源報 責任編輯：jianping