如今的钙钛矿,犹如亚马逊雨林中煽动翅膀的那只蝴蝶。
新一轮技术卡位战来袭
年内,光伏巨头们纷纷发布了钙钛矿叠层电池的最新进展:
- 6月,隆基绿能宣布经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证,其自主研发的晶硅-钙钛矿两端叠层太阳电池转换效率达33%(260.9cm²)。
- 8月,晶澳科技宣布自主研发的210mm半片商用大尺寸钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池经福建省计量科学研究院认证,光电转换效率突破至30.54%(正扫)、31.27%(反扫);安徽华晟宣布在晶硅异质结/钙钛矿叠层电池实验室小尺寸(1cm²)效率突破34.02%,产线级大尺寸(210HP)效率达到29.01%。
- 11月,晶科能源宣布经国家光伏产业计量测试中心(NPVM)认证,其基于N型TOPCon的钙钛矿叠层电池转化效率突破34.76%,第32次打破电池效率和组件功率世界纪录;通威股份在投资者互动平台表示,公司钙钛矿晶硅叠层电池产品转换效率已突破34.78%。
- 12月,天合光能的光伏科学与技术全国重点实验室宣布其与怀柔实验室合作研发的210×105 mm²大面积钙钛矿/晶体硅叠层电池,经德国夫琅禾费太阳能研究所下属检测实验室(Fraunhofer ISE CalLab)权威认证,最高转换效率达到32.6%,刷新该尺寸叠层电池效率世界纪录;协鑫集成宣布GTC钙钛矿叠层电池经国家光伏质检中心权威认证,光电转换效率已达到33.31%。
与此同时,钙钛矿的产业化落地亦有突破性进展。年内,极电光能全球首条GW级钙钛矿光伏组件产线正式运行,其与一道新能联合推出的2.82㎡ TSiP 2.0钙钛矿/TOPCon 5.0四端叠层巨幕组件功率高达755W,并已成功应用于三峡能源50MW光伏先进技术示范基地;协鑫光电GW级钙钛矿产线首片2400mm×1150mm全尺寸钙钛矿组件正式面世。此外,宁德时代、仁烁光能、杭州柯林等企业均规划了GW级的钙钛矿产线。
而愈发提速的钙钛矿产业化落地,在设备端也得到了验证。根据2025年半年报,捷佳伟创表示公司的PVD、RPD设备陆续中标头部企业钙钛矿项目订单;迈为股份计划发行的19.67亿元可转债将全部募集资金用于钙钛矿叠层太阳能电池装备产业化项目。
由此可见,光伏行业新一轮的技术卡位战正徐徐拉开大幕。
钙钛矿时代正加速到来
相比于当下主流的晶硅,更高的转换效率以及更低的生产成本是钙钛矿的核心优势。根据中泰证券研报数据显示,钙钛矿叠层电池转换效率上限能够达到45%,预计远期量产效率将在35%以上。这远高于晶硅电池29.4%的理论转换效率极限。
目前,钙钛矿叠层可以分为2T叠层、3T叠层和4T叠层三种技术路线。
从工艺难度来看,4T叠层的机械堆叠机构在工艺成熟度与产线兼容性上优势显著,最有可能率先实现产业化落地,由于其架构灵活,更为适合纯钙钛矿企业。
相比于4T叠层,2T叠层采用一体化结构,工艺难度更高,但由于电极材料使用和沉积步骤更少,因此2T叠层在理论上制造成本更低。而且,2T叠层可在晶硅产线基础上直接扩展,无需大规模改造设备,新增的钙钛矿环节更像一个“效率增益器”,因此成为晶硅企业的首选。
相对而言,3T叠层因其通常需要交叉指式背接触技术(IBC)以及高质量的材料(例如具有较长扩散长度的n型材料),中间电极设计复杂,技术难度极高。不过,3T叠层减少了2T叠层与4T叠层自身的结构缺陷,在优化电流与光学设计等层面更具优势。
由于尚处引入期,当下钙钛矿叠层技术也面临着诸多问题。
首先是稳定性不足。比如钙钛矿材料在潮湿、高温、强光、氧气等环境下易发生分解,理论使用寿命仅5-15年,远低于晶硅组件的25年。
其次是大面积制备能力。在近期举行的“小泽说”钙钛矿叠层技术发展专场对话中,正泰新能前沿技术研发总监李子佳博士指出,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。
再次是成本问题。当前钙钛矿叠层电池并未量产,多数厂商给出的的单瓦价格为1.2-1.5元,对比晶硅组件约0.7元/W的水平明显偏高,远超钙钛矿叠层电池更高的转换效率带来的BOS成本下降,待生产工艺问题解决后,其可以有效摊薄BOS成本,以获得更高的产品溢价。
不过,随着众多光伏企业在技术研发上的重金投入,近些年来钙钛矿技术还是取得了显著进展。例如:
- 晶澳科技在近期发表的研究论文中指出,晶澳研发团队针对倒置钙钛矿太阳能电池的钙钛矿/C₆₀界面瓶颈,设计并应用多功能二铵配体PMEAI作为其界面钝化层,通过水平吸附构型实现缺陷钝化、内建电场反转与低空间位阻的协同作用,大幅提升了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和长期稳定性;
- 协鑫光电GW级钙钛矿产线首片2400mm×1150mm全尺寸钙钛矿组件于年内正式面世。过去十年,协鑫光电实现了钙钛矿组件的面积从最初2048平方厘米的实验室级突破,到2平方米百兆瓦线的规模化验证,再到如今2.76平方米量产组件的全球领先。
显然,钙钛矿时代正加速到来。
行业格局终将重塑
虽然钙钛矿叠层电池技术走向成熟仍然需要一定的时间,但技术的进步并非线性的,一旦奇点到来,其将以指数级迈进。在这个过程中,任何看似微小的技术进步都有可能成为亚马逊雨林中煽动翅膀的那只蝴蝶。凭借在转换效率上的碾压性优势,钙钛矿叠层也将对行业格局产生颠覆性影响,这有点类似于当年的单晶替代多晶。
遥想当年,单晶替代多晶所造成的影响,并非单纯的产品卖不出去然后换个产品卖那样简单,而是让一众光伏企业失去了转弯的余地。
众所周知,重资产是光伏行业的核心属性之一,同时激烈市场竞争下利润空间又相对有限,这就导致动辄几十亿甚至上百亿的投资很难在短期内收回成本。一旦产能过时,多数企业就需要面对血本无归的残酷,且还要计提庞大的规模减值损失。
比如根据媒体报道,曾经的光伏三巨头之一的赛维,其硅片子公司截至2015年11月17日的资产总额为57.23亿元,负债总额高达235.34亿元,资产负债率为-411.21%,资不抵债程度堪比过去这些年的房地产公司。
正是光伏行业这种重资产与技术迭代快的特性,造就了当时光伏格局的巨变,旧王退位,新王登顶。
因此,申万宏源在其最新研报中针对反内卷也提到了另外一条潜在的解决路径:技术迭代。“通过技术迭代来出清产能则是一个阻力更小的选择,且光伏行业过往已经有两次大规模的技术迭代,钙钛矿凭借较高的效率与现有的晶硅技术路线有较大的效率代际差,一旦量产可以加快落后产能出清,使得行业走出周期底部位置。”
接下来,那些只想着赚快钱、吃红利的光伏企业如果依然聚焦于如何卷价格、如何哄着金主掏钱,结局可想而知。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/22/50015148.html

