新能源变革的背后，内心是质料的跃迁。

动力电池新路线钠离子电池，其实是从锂到钠元素的变化；光伏硅片从P型到N型的迭代，内心是其中掺杂的硼元素到磷元素的迁移。

举动新能源的主力军，如今光伏的商业化荟萃在晶硅电池，而硅的能量转化培育（PCE）是有极限的。越是从中“榨取”电能，就越能感受到晶硅电池挑起飞间的逼仄。

除非超越硅。

光伏产业变革的十字路口，用10年时间走完晶硅电池50年发展之路的钙钛矿横空出世，其能力转化率已经突破晶硅电池极限。

光伏即将迎来再一次打倒。

【“吊打”晶硅电池】

“PERC之后可能是异质结（HJT）或者TOPCon，而HJT和TOPCon之后的改日，必定是钙钛矿。”

随着钙钛矿电池转换培育接连突破极值，业内广大将其看做引领光伏产业改日发展的“最佳人选”。

2009年，日本科学家Tsutomu Miyasaka首次用钙钛矿光伏电池发电，那时的电能转换培育仅有3.8%，仅仅在十年之后的2019年，钙钛矿电池性能便飙升至25%。

2021年11月，柏林亥姆霍兹中央（HZB）研发的钙钛矿串联电池转换培育高达29.8%，创造了至今为止钙钛矿电池最高纪录。

值得端庄的是，这一记录超过方今培育最高的异质结、TOPCon等晶硅技术的培育极限，将同为薄膜电池的其它技术路线甩开几条街。

晶硅组件分别技术的理论极限脱节为：

晶体硅太阳能电池理论极限培育：29.43%；

凡俗单晶硅电池理想条件下最高培育为24.5％；

HJT电池理想条件下最高培育为27.5％；

TOPCon电池具有更加高的培育上限：28.2%-28.7%。

可能说，在能量转换培育上，钙钛矿已经吊打晶硅电池，将光伏这一新能源上升至崭新高度。

从理论极限来看，钙钛电池单层电池理论培育极值可达31%，晶硅/钙钛矿双节叠层转换培育可达35%，而三节层电池理论极限可能升值至45%以上。

而倘若掺杂新式质料，钙钛矿电池的转换培育最高能达到惊人的50%，是方今晶硅电池的2倍旁边。

尽管这些数据方今还仅限于实验室或者理论钻研层面，但钙钛矿明晰已经拥有了强劲的竞争力，它的出世为光伏产业掀开了崭新的想象空间。

【成本矬于火电？】

“降本加效”是光伏产业化的中心要义，也是光伏企业追逐的最终命题。

自光伏技术诞生首，这个走业就围绕着“培育与成本”接连掀首新的技术变革。培育方面，晶体硅光伏电池的理论极限培育是29.43%，在方今研发的光伏新技术路线中，能突破30%阈值的包括钙钛矿和GaAs（砷化镓）。其中，GaAs双结叠层电池达到了32.8%的实验室最高记录，优于钙钛矿。

但产业化绕不开成本，缘故GaAs技术工艺复杂，原质料价格相当腾贵，矬成本大规模量产难以已足光伏商业化恳求。

因而，成本更具上风的钙钛矿/HJT叠层电池被认为是突破30%转换培育的最具性价比的技术路线。

对近来看，钙钛矿对杂质不敏感，平凡90%旁边纯度的钙钛矿就可能用于制造培育超20%的电池；而晶硅对杂质少有敏感，纯度必须达到99.9999%以上才能用于制造。

光伏企业投资1GW晶硅电池，必要从硅料、硅片、电池、组件符切吻契适合计超过9亿元；而协鑫纳米流露的数据，其建造的钙钛矿百兆瓦产线投资为1亿元，1GW的投资仅为5亿元。也就是说，1GW钙钛矿电池的投资强度仅为晶硅的一半。

而且，晶硅电池产业链必要硅料、硅片、电池、组件4个工厂，而钙钛矿仅需1个工厂，产业链明显裁减，且大幅降矬了物流等成本。

昆山协鑫光电CEO范斌甚至认为：“钙钛矿的度电成本有看比火电还矬，跟火电拉开一毛钱到一毛五的成本迥异，从而实现光伏对火电的大规模替代。”

从2020年几大电力公司的度电成原来看，倘若钙钛矿度电成本降矬至仅有晶硅电池发电的一半，那么将清楚优于火力发电，成为极具竞争力的新能源。

钙钛矿电池还有一大上风，举动一栽高软性的薄膜电池，可能运用在晶硅电池无法触达的运用场景；而且构造灵活，易于安装，更体面如今大力推广的光伏修筑一体化。

【巨头角逐】

举动第三代光伏技术，资本早已瞄上了这一技术蓝海。

此前接连刷新的世界纪录都出自实验室，题目是这些电池的尺寸很幼，广大只有1cm²-1.12cm²，寿命也少有短，不具备产业化条件。

企业要想在钙钛矿的商业化上更近一步，一方面要接连升迁转化率，另一方面要起首解决尺寸和寿命的题目。

很众玩家已经下海进走产业化实践，方今国内最早实现量产的是昆山协鑫。2021年，昆山协鑫100MW钙钛矿生产线开首试生产，并且将组件面积扩大至1m×2m，光电转化培育挑高至18%以上。协鑫光电方今可大规模量产的是45cm×65cm的产品，转换培育为15%。

除了协鑫光电，由三峡资本投资的纤纳光电，先后7次打破了钙钛矿光电转换培育记录。如今，其位于衢州的100MW量产线也已经破土动工。并且于今年2月，开建全球首个钙钛矿地面光伏电站。其和三峡科学院拉拢研发的叠层电池组件转化培育达到了26.63%。

长城汽车创首人魏建军控股的极电光能，在63.98cm²的钙钛矿光伏组件上，实现了20.5%的光电转换培育，创造了全球大面积钙钛矿电池培育的最高纪录。

极电光能更看重钙钛矿在光伏修筑一体化（BIPV）上的运用。极电光能总裁于振瑞此前就外示，“BIPV是现阶段钙钛矿电池最益的产业化路径之一，俺们会开端切入BIPV规模，开发钙钛矿幕墙产品。”

缘故幕墙产品的特地性，钙钛矿可能发挥本身的纤巧上风，避开与晶硅电池直接“拼刺刀”。幕墙产品探求表面设计，且必要透明度，这恰好是钙钛矿的上风，却是晶硅技术的短板。钙钛矿电池可能做到美不益看且半透明，因而BIPV极有可能成为钙钛矿商业化的前方站。

据悉，极电光能正在建设150MV钙钛矿试制线，预测在今年可进走投产，培育将不矬于18%，且该项目产品尺寸达到了1.2×0.6平方米。

相比侧重转化培育的纤纳光电和极电光能，万度光能更侧重成本。自设立首，万度就主攻超矬成本光伏器件——“印刷钙钛矿光伏”技术的开发，基于印刷技术和廉价原质料，研发出3600c㎡的钙钛矿组件，成本方面也更胜一筹。

在湖北鄂州、宜昌当局的加援下，万度光能的“野心”更大。2021年6月，其总投资高达60亿元的钙钛矿太阳能电池项目正式落地，这是迄今为止，最大的钙钛矿电池投资项目。

该项目共分为两期，一期产能为200MW，顺当量产后，万度光能计划扩充至10GW。

海外巨头中，韩国韩华集团最为积极，这家全球光伏TOP10企业与柏林亥姆霍兹中央（HZB）协调研发的钙钛矿/硅串联电池，创造了转化率高达29.8%的世界纪录。韩华集团已计划对此技术进走投资扩产，该技术也被列为韩国国家项目。

▲数据来源：索比光伏网，东方证券钻研所

此外，传统晶硅电池玩家隆基股份、通威股份、东方日升等公司均对钙钛矿太阳能电池外现出茂密乐趣，或已经在关联规模有所布局。

可能看出，钙钛矿的商业化仍处于首步阶段，但不少产业资本已经跑步入局。统计来看，今年预测有2GW的钙钛矿电池产能实现量产。

光伏技术产业化要紧看三大要素——成本、培育、寿命。钙钛矿在成本和培育方面远胜于晶硅电池，但其寿命短、盛世性差、当然不盛世，导致培育衰减过快，这是钙钛矿技术产业化落地的最大掣肘。

要明了，方今的光伏电池广大寿命在25-30年。因而，在升迁产品尺寸和能量培育的同时，如何将钙钛矿的寿命升迁至25年，将是押注钙钛矿技术的企业亟需解决的题目。

升迁电池寿命，背后涉及到质料编制、电池构造、封装等等环节。如今，全球光伏界正在对钙钛矿的培育衰减和盛世性进走科技攻关，新的解决方案接连涌现，约略很快就会有最佳的解决样式。

举动世界经济论坛（WEF）认定的“转折人类生活的10大新兴技术”之一，钙钛矿电池的前景已经愈发清澈，一幅广大的产业蓝图正缓缓睁开。

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