全球首个钙钛矿光伏示范园究竟长什么样?
今年建成并投运的无锡市锡山区极电光能钙钛矿光伏工业园，给出了生动答案：3000余块钙钛矿光伏组件组成的“绿色发电墙”围出园区边界，上千块定制化钙钛矿产品变身办公楼幕墙，连廊和车棚实现无声发电……这里不仅展示了工业建筑从“耗电”向“发电”的转型前景，更凭借钙钛矿光伏组件接连斩获大单，走出了一条降本增效的光伏突围之路。
近日，证券时报・e公司记者走进极电光能钙钛矿光伏工业园，实地探寻这一新兴技术的产业化进程。
发电的“墙”
今年2月份，由极电光能建设的全球首条GW级钙钛矿光伏组件生产线在无锡市锡山区投产运行。作为江苏省重大项目，该GW级量产线能够规模化生产超大尺寸钙钛矿光伏组件和开创性的大面积光伏建筑一体化(BIPV)产品。项目达产后，预计每年可产出约180万片钙钛矿光伏组件。
以这条钙钛矿量产线基地为依托，极电光能将BIPV钙钛矿光伏组件产品与建筑幕墙楼体、屋顶、连廊、停车棚、围墙等多元场景深度融合并创新应用，打造出了全球首个钙钛矿光伏示范园
近日，证券时报・e公司记者来到极电光能宛山湖园区门口，首先映入眼帘的便是一面超高颜值的“绿色发电墙”——这面钙钛矿光伏围墙由极电光能自研自产的3000余块钙钛矿标准组件组成，总装机量达256kW。“它们不仅具备围栏的传统功能，年发电量更可达16.8万kWh，预计年减排108吨二氧化碳，节省53.8吨标准煤。”极电光能副总裁姜伟龙向记者介绍道，这种“围栏即电站”的设计，将传统工业建筑转化为能源生产单元，彻底打破了建筑与能源系统的物理隔阂。
进入园区，极电光能钙钛矿全球研发中心办公楼也是一套供电系统。“过去光伏板只能藏身屋顶，现在它们就是建筑本身。”姜伟龙向记者表示，办公楼主体建筑外立面由上千块定制化钙钛矿产品构成。“传统幕墙是能耗黑洞，我们的每平方米都在捕获阳光。”他指着幕墙上的极电光能组件解释道，研发中心大楼一个月用电量约17.8万千瓦时，目前已安装的钙钛矿组件发电量可以完全覆盖照明用电。如果组件全部覆盖大楼的立面和屋顶，月发电量约3.2万千瓦时，算下来可以覆盖大楼近20%的整体用电量。
记者注意到，办公楼侧面的光伏连廊采用了定制化BIPV大尺寸钙钛矿透光发电幕墙产品，不仅满足建筑的能源需求，还融入了景观功能，且生产能耗仅为晶硅组件的1/4。园区南侧的光伏车棚，由极电光能自产的钙钛矿标准组件构成，总装机量112.86kW，集停车、发电、充电功能于一体，年发电量可达12.7万千瓦时，预计年减排81.9吨二氧化碳，节省40.6吨标准煤。
“绿色”建材
成立于2020年4月的极电光能，是钙钛矿领域唯一的国家专精特新“小巨人”企业，也是国家智能光伏试点示范企业和钙钛矿光伏组件中试平台。“打造钙钛矿光伏示范园的初衷，主要是为了展示和验证。”姜伟龙直言，钙钛矿作为一项新技术，只有让客户看到投入使用后的真实场景，对方才更愿意下决心购买，这对于钙钛矿市场推广和产业化、商业化至关重要。“与此同时，我们自己也要积累更多不同场景下的运行数据，从技术研发角度来说也是值得去做的。”
将钙钛矿光伏组件用于建筑，经济效益如何?
姜伟龙回应，从BIPV的角度来看，钙钛矿光伏组件实际上就是一种建材，“比如用钙钛矿组件替代其中的一层玻璃，这样就能节省一部分成本，而且从外观上能够与建筑的风格融为一体。”
极电光能所在地无锡市，在钙钛矿应用领域已经走在国内前列。作为无锡市的文化新地标，无锡音乐厅的“龙鳞”屋顶独具特色，其7566平方米的“龙鳞”屋顶采用了全球首创的钙钛矿光伏瓦。这片屋顶的装机容量为1240千瓦，年发电量高达120万千瓦时，在25年的全生命周期内收益超过2400万元，不仅成功覆盖初始光伏投入，更能实现每年减排774.1吨二氧化碳的环保效益。
姜伟龙认为，对于BIPV产品不能只看其经济效益，“可以这么理解，BIPV产品作为‘绿色建材’，在不额外占用土地的情况下，为建筑赋予了绿色属性。”他进一步表示，想要实现“双碳”目标，只靠集中式光伏电站是不够的，还要在各种生活场景中尽最大可能挖掘光伏应用载体，让我们生活的每个角落都能产生绿色电力。此外，在电网停电的情况下，BIPV产品还能起到应急电源的作用，“相信在不久的将来，建筑与光伏发电相结合会成为建筑设计的必选项。”
商业化爆发只是时间问题
与晶硅技术相比，钙钛矿技术此前一直是冷门赛道。在光伏行业深度内卷的背景下，钙钛矿技术为何突然“一枝独秀”?
晶科能源和通威股份数据显示，目前量产的TOPCon和HJT电池效率可分别达到25.6%以上和26.49%，接近TOPCon电池和HJT电池的理论效率极限(分别为28.7%和27.5%)。方正证券研报显示，钙钛矿单结电池极限转换效率可达33%，同时，钙钛矿可以与其他光伏技术结合得到极限转换效率更高的叠层电池，比如晶硅/钙钛矿叠层电池和钙钛矿/钙钛矿叠层电池极限分别可达43%和45%。
“太阳能光伏电池晶硅技术很难再有大幅上升空间，现在能看到的唯一方向就是钙钛矿。”姜伟龙这样说。
政策层面也在为钙钛矿技术发展提供支持。2021年12月，国家能源局和科技部在“十四五”能源领域科技创新规划中提出推动钙钛矿高效叠层电池制备产业化。2022年前后，钙钛矿行业初步显露市场，百MW中试线密集落地。2021年9月，协鑫光电100MW产线建成;2021年12月，纤纳光电100MW产线落成;2022年12月，极电光能150MW产线投产运行。
“当时业内对钙钛矿的质疑还比较多。”姜伟龙直言，在2022年年底时，还有光伏行业大佬对钙钛矿“不屑一顾”。不过从2023年开始，部分晶硅电池厂商开始搭建自己的钙钛矿团队。2024年下半年，有光伏行业大佬赶赴国内几家头部钙钛矿企业调研。“就是想看看(钙钛矿)到底做到什么程度了，他们出于一个战略风险考虑，不得不提前做一些布局。”姜伟龙说。
在今年举行的上海新能源展览会上，通威、天合、晶科、晶澳、一道等光伏企业纷纷展出钙钛矿产品。与此同时，明阳智能、宁德时代、比亚迪、京东方等多家行业龙头企业也在跨界布局钙钛矿。东吴证券研报显示，按照各家厂商发布的量产规划，预计2025年合计钙钛矿组件产能约4GW，预计2030年产能有望达108GW。
“光伏巨头的转变，是因为钙钛矿技术的发展速度超出他们的预期。事实上，发展速度也超出我们最初的预期，这也正是钙钛矿这项技术的神奇之处，体现了钙钛矿技术巨大的提升空间和发展活力。”姜伟龙向记者表示。
“从效率、稳定性的角度来看，其实钙钛矿已经具备了商业化爆发的起点条件。”姜伟龙向记者表示，目前从产业界、资本界到政府都已经形成共识，钙钛矿就是下一代光伏技术，爆发只是时间问题。
