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本篇文章给大家谈谈宝信科技:上半年完成钙钛矿电池新实验线建设，以及宝信能源对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
拥有钙钛矿上市公司的有：万润股份：公司2020年实现总营收29.18亿，同比增长1.67%；实现毛利润13.10亿，毛利率44.88%；每股经营现金流0.6145元。隆基股份：公司在钙钛矿电池等多方面的电池路线拥有技术储备。公司2020年实现总营收545.8亿，同比增长65.92%；实现毛利润134.4亿，毛利率24.62%；每股经营现金流2.9203元。金信诺：拥有钙钛矿型太阳能电池及其制备方法等部分相关合作专利。公司2020年实现总营收19.61亿，同比增长-26.76%；实现毛利润3.087亿，毛利率15.74%；每股经营现金流0.8599元。
拓展资料：
1、托日新能：根据2020年年报，公司实现营收13.61亿元。钙钛矿技术的研发涉及组分选择与配比、设备与工艺准备、材料封装、现场应用、外电路设计等多个方面，目前项目进展顺利，仍在深入研究中和开发钙钛矿技术，并将研发成果投入量产。杭州锅炉股份有限公司：2020年年报显示，公司实现营业收入53.56亿元，同比增长36.37%；毛利率为23.34%。 2020年1月30日，公告披露，全资子公司浙江国芯拟增资中能光电。本次增资后，浙江国信有望持有中能光电10%的股权。目标公司主要从事薄膜光电器件钙钛矿/OPV及相关设备的研发和生产。
2、景山轻机：根据2020年年报，公司实现营收30.6亿元，同比增长35.54%；毛利率为20.05%。在钙钛矿电池方面，公司在透明电极层和电子传输层的量产设备方面具备成熟的供应能力，hjt钙钛矿叠层电池设备处于开发阶段。纤维纳米，2021年2月，光纤光电科技宣布其自主研发的钙钛矿量产模块顺利通过了基于IEC61215标准的稳定性紧固测试，并获得了泰尔实验室和德国VDE技术协会联合颁发的钙钛矿模块稳定性认证证书。
3、该认证的内容是对紫外线、湿热和光衰的严格耐老化测试。其中，抗紫外线老化试验总量为100kwh，相当于IEC61215标准的6.5倍；耐湿热老化试验3000h，相当于IEC61215标准的3倍。两个测试组件的功率衰减均小于 5%。在为钙钛矿模块量身定制的更严格的加热光老化测试中，在70℃的老化温度和标准太阳光连续照射1000h后，模块功率基本保持在初始值。此前，2020年7月，衢州钙钛矿光纤光电生产基地建成，规划产能5GW。据2021年1月消息，先纳光电宣布完成C轮融资，总额3.6亿元，由三峡资本领投，北京能源集团、衢州金控、三峡招银等投资方跟投。本轮融资将用于钙钛矿光伏100MW产线扩建、叠层产品升级、应用产品研发和生产。
4、协鑫2021年3月，启辉通讯微信公众号显示，近日，全球领先的光伏材料制造商XXX宣布完成新一轮超亿元融资。本轮融资由凯辉能源基金领投。2017年起，协鑫光电开始了40*60cm大面积钙钛矿光伏组件的研发和试产。迄今为止，还没有人超过这个规模，并实现了 15.3% 的认证效率。这也是全球首次获得大面积钙钛矿模块的商用认证。与学术机构的效率认证相比，商业认证更加严谨和严谨。为了验证稳定性，协鑫光电在水面、屋顶和郊区进行了大量测试。最长的户外测试已近一年，组件效率没有下降。
5、协鑫光电依托现有世界领先的10MW中试生产线，不断提高光电转换效率、稳定性，进一步降低太阳能电池成本。目前，协鑫光电正在昆山高新区建设全球首条100MW大面积钙钛矿光伏组件量产线，产品尺寸1*2m，达到晶体硅组件尺寸。预计在不久的将来，协鑫光电将完成钙钛矿的量产工艺开发。届时钙钛矿光伏组件的效率将达到18%以上，成本将低于晶硅组件的70%，使用寿命将达到25年以上。
这些成就会使得我们以后研发一些东西更加容易以及快捷。钙钛矿太阳能电池以其制备简单、成本低和效率高的优势在新型光伏技术领域迅速崛起。钙钛矿太阳能电池按照器件结构可分为正式和反式两种结构，相比于正式结构，反式结构器件因制备工艺更加简单、可低温成膜、无明显回滞效应、适合与传统太阳能电池（硅基电池、铜铟镓硒等）结合制备叠层器件等优点，受到学术界和产业界的关注。但仍然存在开路电压与理论值差距较大、光电转换效率仍然偏低等应用瓶颈。
在纳米研究国家重大科学研究计划的支持下，北京大学朱瑞研究员、龚旗煌院士与合作者展开研究，针对反式结构钙钛矿太阳能电池在光电转换效率上存在的瓶颈，提出了“胍盐辅助二次生长”方法，开创性地实现了钙钛矿薄膜半导体特性的调控，显著降低了器件中非辐射复合的能量损失，在提升器件开路电压方面取得了突破，首次在反式结构器件中获得了超过1.21V的高开路电压。
同时，在不损失光电流和填充因子等性能参数的情况下，显著提高了反式结构钙钛矿电池的光电转换效率，实验室最高效率达到21.51%。经中国计量科学研究院认证，器件的光电转换效率高达20.90%，是目前反式结构钙钛矿太阳能电池器件效率的最高记录。
该结果为提升反式钙钛矿太阳能电池器件效率、推进该类新型光伏器件的应用化发展提供了新思路，可进一步拓展到钙钛矿叠层太阳能电池以及钙钛矿发光器件中，具有潜在的应用前景和商业价值。相关成果6月29日在线发表在《科学》杂志上。
随着现代科技的发展，人类对能源的需求也逐渐增加，因此科学家一直努力寻找著合适的替代能源。其中最受瞩目的能源之一，莫过于取之不尽、用之不竭的太阳能，因此科学家也一直想研发出理想的太阳能电池，能够把太阳的能量尽可能的转化为电能，并且长时间储存起来。
一直以来，太阳能电池的材料都以最常使用的半导体材料——矽晶为主，然而自 2009 年开始，一种特殊的有机金属卤化物材料「钙钛矿」引起了科学家的注意。「钙钛矿」原本是指钙与钛的氧化物 CaTiO3（结构可表示为 ABX3），因为有机金属卤化物的结构与钙钛矿 ABX3 同类型，所以统称为钙钛矿（见图 1）。太阳能电池用的钙钛矿，吸收光的效率很高，吸收光子后，可以很快地分离成电子与电洞，传送到电极而产生电流。这样的高效率让科学家想到，何不用钙钛矿来制作太阳能电池呢？
图 1、钙钛矿晶体结构示意图。用做太阳能电池的钙钛矿通常为有机金属卤化物。（林唯芳、王彦锜）
中国台湾大学材料科学与工程学系教授林唯芳的研究领域一直以高分子材料为主，也研究过以有机材料来制作太阳能电池。钙钛矿的出现，很快就吸引了林唯芳的眼球。「钙钛矿这种材料简直不得了。」谈起钙钛矿，林唯芳透露著兴奋的心情，因为和传统的矽晶相比，以钙钛矿制作太阳能电池的制程简单太多了！
制作太阳能电池，竟和刷油漆一样简单
首先，以矽晶做为材料时，为了减低晶格里的缺陷数量，必须经过约 900℃ 的高温长时间处理，然后再以半导体高真空高温制程制作成二极体太阳能电池，工序繁琐严苛。但钙钛矿太阳能电池是以溶液涂布薄膜的形式来制作，所以不需这么高温，也不需要真空环境，只要在一般环境里就可以制作。
钙钛矿太阳能电池的结构如图 2，在制造时，每一层都只需要简单的涂布，再以红外线快速烘干长晶[注1]即可，烘干需要的时间甚至不到一分钟。林唯芳形容：「整个过程就像刷油漆一样简单。」而因为钙钛矿太阳能电池的制作就像刷油漆一样，因此比起矽晶，钙钛矿更容易做出大面积的太阳能电池，甚至是涂布在各种基材上，做出可挠曲、各种色彩的太阳能电池，应用更加广泛。
图2、钙钛矿太阳能电池结构示意图。（林唯芳、王彦锜）
不过林唯芳也说，目前钙钛矿和矽晶相比，使用寿命短了许多，矽晶太阳能电池一般认为具有 30 年左右的寿命，但钙钛矿的结构大约只能维持 10 年。这是因为钙钛矿的晶体结构中，ABX3 各成分之间只是单纯的彼此堆叠及配位键[注2] ，并非以共价键结合，键结不够强的情况下，容易受到破坏。林唯芳的团队也尝试着用加入不同离子的方式，增加钙钛矿的稳定度，延长使用寿命。
钙钛矿与矽晶的合作无间
林唯芳强调：「我们对太阳能电池的期许，除了大面积、长寿命外，更重要的是高转换效率。」这几年来，在林唯芳团队及全世界科学家的努力下，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经追上矽晶太阳能电池，约在 20-25% 左右。不过，钙钛矿和矽晶并不是对立的角色，包括林唯芳在内的许多科学家，都正在尝试让这两种材料「合作」——他们将钙钛矿与矽晶叠起来，达到更高的光电转换效率！
钙钛矿与矽晶的比较表。（何庭劭绘）
这是因为钙钛矿能吸收转换的光波段和矽晶不同，钙钛矿主要吸收较高能量的短波波段，矽晶则以较低能量的长波波段为主，所以若让太阳光先后穿透钙钛矿太阳能电池与矽晶太阳能电池，就能更有效率的利用太阳光里各种不同波段的光。
在叠层的做法上，有些研究团队是在制作太阳能电池时，改变制程，设法将矽晶与钙钛矿叠层。不过林唯芳和联合再生能源公司合作，将两种太阳能电池独立制作，只是将钙钛矿太阳能电池的电极转换成可透光的材料，然后直接机械式的叠起。林唯芳解释：「这样做的好处在于可以维持现有的矽晶太阳能电池的制程，再加上简单的钙钛矿太阳能电池制程，在现阶段的技术上是最有商机的。而且现在钙钛矿太阳能电池还是比较容易损坏，如果它先损坏了，我们可以只要替换新的钙钛矿太阳能电池上去就好。」
图 3、钙钛矿太阳能电池与矽晶太阳能电池叠层，可以增加光电转换效率。（林唯芳、吴庭慈）
谈起这几年钙钛矿的兴起，林唯芳认为这是非常有希望的一种材料！在这几年的积极努力下，林唯芳不但在钙钛矿太阳能电池的研究上有进展，还为技术的产业化努力，鼓励毕业同学廖学中与许哲溥，创立前创科技公司，专精于钙钛矿太阳能电池材料的制造和生产，并和台大机械系的黄秉钧教授、亿尚精密机械公司合作，共同研发了专门涂布制作钙钛矿太阳能电池的机器（如图 4）。另外也和生产矽晶太阳能电池的联合再生公司合作，发展大面积高效率层叠太阳能电池，形成了上中下游完全自主整合的一条鞭生产链。
林唯芳说：「这对我们中国台湾的产业界也带来了贡献，虽然我是做学术研究的，但能帮助到中国台湾的产业，我也觉得很开心。」而钙钛矿这个「大自然的礼物」，将为太阳能以及人类生活带来的改变，也值得我们期待。
图 4、钙钛矿太阳能电池薄膜制造机。（黄秉钧）
导读
背景
1839年，德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（Gustav Rose）站在俄罗斯中部的乌拉尔山脉上，拾起一块以前从未被发现的矿物。
那时，他并没有听说过“晶体管”或“二极管”，也没想到电子器件会成为我们日常生活的一部分。更出乎他意料的是，他手中的这块被他以俄罗斯地质学家 Lev Perovski 的名字命名为“钙钛矿（perovskite）”的这块矿石，会成为彻底变革电子器件的关键因素之一。
钙钛矿如此重要的地位，离不开它特殊的结构。钙钛矿材料结构式一般为ABX3，其中A为有机阳离子, B为金属离子, X为卤素基团。该结构中, 金属B原子位于立方晶胞体心处, 卤素X原子位于立方体面心, 有机阳离子A位于立方体顶点位置。
钙钛矿结构稳定，有利于缺陷的扩散迁移，具备许多特殊的物理化学特性，例如电催化性、吸光性等。
过去十年，钙钛矿因为制造起来更便宜、更绿色，效率可与硅太阳能电池相媲美，逐渐成为硅太阳能电池的替代品。
然而，钙钛矿仍会表现出明显的性能损耗以及不稳定性。迄今为止，大多数的研究集中在消除这些损耗的方法，然而真正的物理原因仍然是未知的。
创新
近日，在一篇发表在《自然（Nature）》期刊上的论文中，来自剑桥大学化学工程与生物技术系以及卡文迪许实验室 Sam Stranks 博士的研究小组，以及日本冲绳科学技术大学院大学 Keshav Dani 教授的飞秒光谱学单位的研究人员们，找到了问题的根源。他们的发现，将使得提升钙钛矿的效率变得更容易，从而使它们离大规模量产更近。
技术
当光线照射钙钛矿太阳能电池时，或者当电流通过钙钛矿LED时，电子被激发，跳跃到更高的能态。带负电荷的电子留下了空白，也称为“空穴”，它带正电荷。受激发的电子与空穴都可以通过钙钛矿材料，因此可成为载流子。
但是，在钙钛矿中会产生一种称为“深阱”的特定类型缺陷，带电的载流子会陷入其中。这些被困的电子与空穴重新结合，它们的能量以热量形式丧失，而不是转化为有用电力或者光线，这样就会显著降低太阳能面板和LED的效率以及稳定性。
迄今为止，我们对于这些陷阱知道得很少，部分原因是，它们似乎与传统太阳能电池材料中的陷阱表现得大相径庭。
2015年，Stranks 博士的研究小组发表了一篇研究钙钛矿发光的《科学（Science）》期刊论文，这篇论文揭示了钙钛矿在吸收光线或者发射光线方面有多擅长。Stranks 博士表示：“我们发现，这种材料非常不均匀；相当大的区域是明亮且发光的，而其他的区域则非常黑暗。这些黑暗区域与太阳能电池或者LED中的能量损耗相关。但是，引起这种能量损耗的原因一直是个谜，特别是由于钙钛矿在其他方面非常耐缺陷。”
由于标准成像技术的限制，研究小组无法说明黑暗区域是由一个大的陷阱位引起的，还是由众多小的陷阱位引起的，从而难以确定它们为什么只是在特定区域形成。
后来在2017年，Dani 教授在 OIST 的研究小组在《自然纳米技术（Nature Nanotechnology）》期刊上发表了一篇论文，在论文中他们制作了一个有关电子吸收光线后在半导体中如何表现的影片。Dani 教授表示：“在材料或者器件被照射光线之后，如果你可以观察到电荷是如何在其中移动的，那么你将从中学会很多。例如，你可以观察到电荷会落入陷阱。然而，因为电荷移动得非常快，以一千万亿分之一秒的时间尺度来衡量；并且穿越非常短的距离，以十亿分之一米的长度尺度来衡量；所以这些电荷难以进行可视化观测。”
在了解到 Dani 教授的工作之后，Stranks 博士伸出援手，看看他们是否可以一起合作应对这个问题，对钙钛矿中的黑暗区域进行可视化观测。
OIST 的团队首次对钙钛矿使用了一项称为“光激发电子显微镜（PEEM）”的技术。他们用紫外光探测材料，并用发射的电子形成一幅图像。
观察材料时，他们发现含有陷阱的黑暗区域，长度大约是10到100纳米，由较小的原子尺寸陷阱位聚集而成。这些陷阱簇在钙钛矿材料中分布不均，从而解释了 Stranks 较早的研究中观察到的非均匀发光。
有趣的是，当研究人员将陷阱位的图像覆盖到显示钙钛矿材料晶粒的图像上时，他们发现陷阱簇仅在特定的地方形成，即某些晶粒之间的边界上。
为了理解这种现象为什么只发生在特定晶粒的边界上，研究人员小组与剑桥大学材料科学与冶金系教授 Paul Midgley 的团队合作，他采用了一项称为“扫描电子衍射”的技术，创造出了钙钛矿晶体结构的详细图像。Midgley 教授的团队利用了位于金刚石光源同步加速器 ePSIC 设施中的电子显微镜装置，该设施拥有用于成像像钙钛矿这样的光束敏感材料的专用设备。
Stranks 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Tiarnan Doherty 表示：“因为这些材料是超级光束敏感的，你在这些长度尺度上用来探测局部晶体结构的一般技术，实际上会相当快地改变你正在观察的材料。取而代之的是，我们可以用非常低的照射剂量，从而防止损伤。”
“我们从 OIST 的工作中知道了陷阱簇的位置，并且我们在 ePSIC 围绕着同一块区域扫描，以观察局部结构。我们能够快速地查明晶体结构中陷阱位附近的意外变化。”
研究小组发现，陷阱簇只在材料中具有轻微扭曲结构的区域与具有原始结构的区域的结合处形成。
Stranks 博士表示：“在钙钛矿中，我们拥有这些规则的马赛克晶粒材料，这些晶粒大多数都是又好又崭新的，这是我们所希望的结构。但是，每隔一段时间，你就会得到一个稍微形变的晶粒，这个晶粒的化学成分是不均匀的。真正有意思的，也是一开始让我们困惑的，就是形变的晶粒并没有成为陷阱，而是这个晶粒遇到原始晶粒的地方；陷阱是在那个结合处形成的。”
通过对于陷阱本性的理解，OIST 的团队也采用了定制的 PEEM 仪器来可视化观测钙钛矿材料中载流子落入陷阱的动态过程。Dani 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Andrew Winchester 解释道：“这是可能的，因为 PEEM 的特征之一就是，可对超高速的过程进行成像，短至飞秒。我们发现，陷落的过程受到扩散到陷阱簇的载流子的控制。”
价值
这些发现代表了为了把钙钛矿带向太阳能市场所取得的一项重要突破。
Stranks 博士表示：“我们仍然无法准确地知道，为什么陷阱聚集在那里，但是我们现在知道它们确实在那里形成，并且只有那里。这非常令人振奋，因为这意味着我们现在可以知道如何有针对性地提升钙钛矿的性能。我们需要针对这些非均匀相，或者以某种方式去除这些结合处。”
Dani 教授表示：“载流子必须首先扩散到陷阱，这一事实也为改善这些器件提出了其他方案。也许，我们可以改变或者控制这些陷阱簇的排列，而无需改变它们的平均数，这样一来，载流子就不太可能到达这些缺陷部位。”
团队的研究集中在一种特殊的钙钛矿结构。科学家们也将研究这些陷阱簇是否在所有的钙钛矿材料中都是普遍存在的。
Stranks 博士表示：“器件性能的大部分进展都是经过反复试错的，然而目前为止，这一直是一个低效率的过程。迄今为止，这个过程还没有真正被‘理解特定原因以及系统性针对该原因’所驱动。它是这方面最重要的突破之一，将帮助我们采用基础科学来设计更高效的器件。”
关键字
参考资料
【1】Liu, M.Z., Johnston, M.B. and Snaith, H.J. (2013) Efficient Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells by vaPour Deposition. Nature, 501, 395-398.
【2】Tiarnan A. S. Doherty, Andrew J. Winchester, Stuart Macpherson, Duncan N. Johnstone, Vivek Pareek, Elizabeth M. Tennyson, Sofiia Kosar, Felix U. Kosasih, Miguel Anaya, Mojtaba Abdi-Jalebi, Zahra Andaji-Garmaroudi, E Laine Wong, Julien Madéo, Yu-Hsien Chiang, Ji-Sang Park, Young-Kwang Jung, Christopher E. Petoukhoff, Giorgio Divitini, Michael K. L. Man, Caterina Ducati, Aron Walsh, Paul A. Midgley, Keshav M. Dani, Samuel D. Stranks. Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites . Nature, 2020; 580 (7803): 360 DOI: 10.1038/s41586-020-2184-1
【3】
很有可能的，这项技术的成功研发再一次在新能源发电方面做出了最大的贡献，并且更加节能环保。
关于宝信科技:上半年完成钙钛矿电池新实验线建设和宝信能源的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
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