2.采用印刷技術、以此前壹半成本即可制造的“鈣鈦礦型”太陽能電池9月啟動全球首次量產。波蘭初創企業Saule Technologies壹直推進鈣鈦礦太陽能電池量產的準備工作,5月開設了包括試生產線在內的全球首座工廠,9月開始供應為超市等處的電子價簽輸送電力的室內用電池。該公司首先瞄準今後將增加的面向智能家電等物聯網設備的市場,力爭數年後供應與建築物外墻結合、或設在屋頂上的電池和純電動汽車電池。值得註意的是,英國和中國企業也將在2022年啟動量產。
3.鈣鈦礦太陽能電池是在薄玻璃和塑料基板上塗抹液體後燒制而成。與通過矽結晶生長而制成的傳統“矽型”太陽能電池相比,制造成本下降。矽型太陽能電池的設備批發價為每千瓦500~1000美元,而鈣鈦礦型預計僅為壹半左右。此外,重量僅為矽型的十分之壹,便於安裝在建築物和純電動汽車(EV)上。隨著技術的推動,鈣鈦礦太陽能電池產業化進程提速,相關領域布局公司望迎來機遇。
4.拓日新能(002218)鈣鈦礦技術的研發涉及組份選擇與配比、設備及工藝制備、材料封裝、場景應用、外部電路設計等多個方面,目前項目進展順利且仍在持續進行鈣鈦礦技術的深入研發,並將研發成果進行量產化。
5.金信諾(300252)擁有鈣鈦礦型太陽能電池及其制備方法等部分相關合作專利。
鈣鈦礦型氧化物的結構
1.鈣鈦礦型化合物的化學式為ABO3,周期表中絕大部分元素都能組成穩定的鈣鈦礦結構。在通常情況下,A位是半徑較大的堿金屬、堿土金屬和稀土金屬離子,處於12個氧原子組成的十四面體的中央。B位是半徑比較小的過渡金屬離子,處於6個氧離子組成的八面體中央。
2.在合成ABO3型氧化物時,各種離子的大小應滿足壹定的條件,否則晶格就變得不穩定,會發生畸變,或者形成其他結構。Goldschmidt曾引入容限因子表達式:rA、rB、rO分別代表A、B、O的離子半徑。當0.751時,以方解石或文石結構存在。有許多鈦酸鹽、鋯酸鹽、錫酸鹽,例如A=Ca、Sr、Ba,B=Ti、Zr、Sn時,滿足鈣鈦礦的容限因子,具有鈣鈦礦結構。ABO3中的A和B,並不僅僅局限於2價和4價的離子,只要它們的電價總和為6,而且離子半徑匹配,都有可能形成鈣鈦礦型化合物。NaNbO3、LaFeO3、(K1/2La1/2)TiO3等,滿足了電價條件和半徑條件,都是具有鈣鈦礦結構的化合物。在La2/3Ca1/3MnO3中,低價態Ca的摻入,使得Mn采取+3和+4的混合價態,從而滿足鈣鈦礦結構的電價要求。在Ca2CaUO6中,有1/3的Ca與U交替占據鈣鈦礦型晶格的B位。在Ba2Bi2O6中,有壹半Bi原子為+3價,另壹半為+5價。
3.在鈣鈦礦結構,當t=1.0時,形成對稱性最高的立方晶格,當0.960)、La0.8Sr0.2Cu0.15Fe0.85O3-δ和La0.8Sr0.2Cu0.15Al0.85O3-δ應為立方結構,制備條件不同時,產品的晶相也會發生相應變化