专家解析钙钛矿叠层电池技术:产业化初期急需增效,专利授权不容忽视

来源:索比光伏网发布时间:2025-11-06 09:34:39

当前,晶硅-钙钛矿叠层技术已成为光伏行业关注的焦点,在全球各大新能源展会上,都会有多家龙头企业展示相关产品。11月4日“小泽说”钙钛矿叠层技术发展专场对话中,索比光伏网主编、索比咨询首席分析师尹也泽直播连线正泰新能前沿技术研发总监李子佳博士,围绕技术发展核心问题展开深入探讨,为光伏从业者分享最新动态与深度洞察。

李子佳博士表示,钙钛矿叠层技术的核心价值在于突破单结钙钛矿电池、传统晶硅电池的理论极限和性能瓶颈。这一方案通过宽带隙钙钛矿与窄带隙晶硅的组合,能充分利用太阳能光谱,显著提升单位面积光电转化效率。“当前晶硅技术无论在量产端还是实验室前沿,均无新的突破性技术,未来大规模发电领域,晶硅-钙钛矿叠层必然是核心发展方向。”

据了解,目前头部企业的小面积叠层电池实验室效率已普遍达到33%-35%,且多数企业已启动大面积叠层技术研发。李子佳博士介绍,正泰新能研发布局涵盖HJT-钙钛矿叠层电池和TOPCon-钙钛矿叠层电池,虽然时间只有一年,但1cm²电池效率已达34.07%(HJT-钙钛矿叠层)和32.71%(TOPCon-钙钛矿叠层),大面积电池效率达到29.5%,不断迫近相关世界纪录,初步打通试验线与中试线工艺。

晶硅-钙钛矿叠层技术产业化还面临哪些挑战?李子佳博士指出,晶硅电池稳定性可达25年以上,但钙钛矿电池的理论稳定性仅3-5年,一方面源于钙钛矿自身材料稳定性,另一方面,界面覆盖不均、传输层稳定性差,以及钙钛矿与晶硅热膨胀系数差异带来的结构问题,都加剧了稳定性风险,且当前行业更多聚焦效率提升,对稳定性的研究仍显不足。此外,从小面积到大面积的工艺放大面临多重阻碍,如狭缝涂布的边缘不均匀效应、溶剂挥发速率难控制、复杂组分的相分离与分布不均等,都会影响产业化进程。

在两端与四端叠层方案的选择问题上,李子佳博士介绍,两端叠层多由晶硅企业研发,技术难度较高;四端叠层多为钙钛矿单结企业布局,技术难度相对较低,“从商业化节奏看,四端叠层或率先落地,但TCO玻璃成本占比达 20%-30%,降本空间有限;而两端叠层的基底是HJT或TOPCon电池,成本更低,长期降本潜力更大。”

对于钙钛矿叠层电池,应该优先增效还是降本?李子佳博士的答案是前者。“在产业化初期,增效比降本更紧迫。只有将效率提升至30%以上,甚至32%,才能让行业与资本市场看到钙钛矿叠层的商业潜力,进而获得持续的资源支持;而降本是规模化后的自然结果,就像几年前的TOPCon技术,随着入局厂家增多,成本会逐步下降。”

在专利布局与知识产权风险方面,李子佳博士提醒,晶硅-钙钛矿叠层电池相关专利多聚焦实验室小面积工艺,且很多是配方类专利,难以形成有效保护,真正有价值的布局方向应放在界面优化、稳定性提升、结构创新,以及中试/量产阶段的降本、降耗、提升良率方面。“未来行业或需通过交叉授权获取许可,同时还需围绕材料(含传输层、银浆)、结构、工艺、设备构建专利网,并借助PCT途径申请海外专利,为全球化布局做准备。”

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责任编辑:wanqin
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