全钙钛矿叠层电池日前创造了“人类光伏发展新历史”，新方法制备的组件稳态光电转换效率高达28.0%，在国际上首次超越单晶硅电池的最高效率26.7%。

　　随着钙钛矿技术魅力的显现，除协鑫光电等主业为钙钛矿产品的企业外，宁德时代、腾讯等其他行业龙头也纷纷开始跨界布局。据不完全统计，2021年钙钛矿光伏领域至少吸引了85亿元投资。“市场对钙钛矿技术的关注度越来越高，多方都愿意入股。前年协鑫光电(协鑫集团控股子公司)寻找投资人时，还没有这样的关注度。”协鑫光电创始人、董事长范斌称。

　　被推上风口浪尖的钙钛矿技术究竟是什么？何时能量产并商用？又将对现有光伏电池市场格局带来何种影响？

　　兼具效率、成本两大优势，钙钛矿技术吸睛

　　钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells)是指利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池。

　　这里的“钙钛矿”不是字面意义的钙钛矿(CaTiO3)，而是指一类与钙钛矿(CaTiO3)晶体结构类似的“ABX3”化合物，即具有某种特定结构的材料的总称。

　　钙钛矿材料在光伏产业的应用主要有单结和叠层两个技术方向。目前，单结钙钛矿电池效率为25.7%，转换效率低于传统晶硅技术；钙钛矿与晶硅相结合的叠层技术则具备28.0%的高转换效率，同时兼具低制造成本的优点，有望成为未来光伏产业的技术发展方向。

　　据悉，光伏电池转换效率的高低取决于“带隙”，即电子从材料中释放出来后，成为电荷载流子在电路中流动所需的能量。与晶体硅1.1eV(电子伏特)的单一带隙相比，在制造钙钛矿时，可以通过改变原料的成分来调节它的带隙宽度， 不同带隙材料对光谱进行分段吸收，进而实现效率的大幅提升。

　　有光伏行业分析师表示，晶硅电池理论极限效率在29.5%，如果电池效率按目前每年0.4%的速度提升，那么在6-7年内就走到了提升的尽头。因此，无论是IBC、异质结、TPOCon还是PERC，未来都有可能叠加钙钛矿层，从而突破晶硅电池的效率极限，达到32%或33%的效率水平。

　　但从实际应用来看，宁波大学材料科学与化学工程学院李梓进等发表的《钙钛矿/晶硅叠层太阳电池关键材料与技术研究进展》指出，寄生损失和多个界面上的反射损失会对叠层电池的电流密度存在影响。天风证券也表示，钙钛矿电池在应用中会出现光损失的现象，实际效率可能会偏低。

　　成本方面，钙钛矿电池主要通过节省用料、缩短产业链节约制造成本等方面进行降本。

　　钙钛矿的主要成本为PbI2(碘化铅)等非硅成本，相对来说原料不存在稀缺性。同时，钙钛矿器件厚度仅为500nm，原料用量也极少。

　　产业链方面，相比于晶硅需要硅料、硅片、电池、组件四个以上不同生产环节，范斌表示，钙钛矿产品的整个工艺流程在一个工厂里即可完成，单位产能投资可降低至晶硅产线的一半。

　　协鑫科技在此前的公司近况交流会上称，协鑫光电100MW的钙钛矿产线形成后，钙钛矿组件单瓦成本大概1元多，公司现在也在准备1GW的量产线，若量产后单位造价可能降到1元以内，会有很强的成本竞争优势。

　　全球首条100MW产线计划明年量产

　　目前，钙钛矿组件生产的企业主要以非上市公司为主，上市公司多处在观望阶段。

　　协鑫光电新建的1m×2m尺寸钙钛矿组件，为全球首条100MW量产线，已在昆山完成厂房和主要硬件建设，计划2023年投入量产。

　　协鑫光电前身为厦门惟华光能有限公司，2016年接受协鑫集团入股，成为协鑫集团旗下控股子公司。2022年5月，协鑫光电宣布完成数亿元人民币B轮融资，腾讯参投，并由光源资本担任财务顾问，此轮融资用于进一步完善公司100MW钙钛矿生产线和工艺。

　　纤纳光电则是连破钙钛矿组件纪录。2021年5月，纤纳光电钙钛矿小组件在稳态功率输出下的效率达20.2%，11月升至21.4%，一年时间内连续两次刷新钙钛矿组件世界纪录。光电转化效率方面，公司2021年12月在钙钛矿-晶硅四端子叠层组件上获得了26.63%的光电转换效率，取得了当时全球四端子叠层组件转换效率的最好成绩。

　　此外，湖北万度光能总投资60亿元的可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地项目、泰州锦能总投资20亿元的钙钛矿铜铟镓硒叠层电池全产业链项目也于2021年宣布落地。

　　上市公司层面，宁德时代(300750.SZ)董事长曾毓群此前在业绩说明会上称，公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利，正在搭建中试线。事实上，宁德时代在2020 年曾跟投协鑫光电的A轮融资。

　　光伏组件龙头隆基绿能(601012.SH)、天合光能(688599.SH)则分别处在密切跟踪、拥有技术储备阶段；捷佳伟创(300724.SZ)2022年6月在互动平台表示，公司RPD设备即将发货到客户端钙钛矿中试线上。

　　商业化前景是否乐观？

　　早在2019年，华创证券曾预计钙钛矿光伏组件将于2020年实现商业化量产。但是，量产迟迟没有达成。钙钛矿电池的商业化前景是否乐观？

　　“钙钛矿技术2009年才第一次在实验室里出现，2012年才引起学术界的关注，现在是2022年，100MW线已经建起来了。光伏技术的历史上，从实验室到量产线，从来没有这么快过，(钙钛矿量产速度)已经是前所未有的快了。”范斌对第一财经表示。

　　对于市场何时能完全接受钙钛矿产品，范斌表示，具体时间需要权威机构或数据来呈现。但协鑫光电判断，产品实现量产后，快则一两年，慢则两到三年。

　　“短期来看，钙钛矿电池离商业化还早，对PERC和N型电池的市占率没什么影响；长期来看，由于钙钛矿电池具备潜在效率高的优势，一旦实现真正商业化，竞争力会比较强。”有新能源基金经理对第一财经表示，至于钙钛矿电池未来具体的市场份额现在不好说，主要还是看技术和工艺。由于晶硅电池的高稳定性，有些专家更看好钙钛矿+PERC的发展模式，目前来看也是一个重要方向。

　　范斌则认为，如果钙钛矿成功，就会成为市场的主流，钙钛矿技术与晶硅技术不会长期共存。

　　而据一位新能源分析师称，当前钙钛矿材料对湿度和温度极其敏感，状态不稳定，材料中所含的铅(Pb)元素也有毒性。同时，制备工艺也有较大的提升空间。

（文章来源：第一财经）