协鑫集团自主研发的2048cm2钙钛矿/晶硅叠层光伏组件，其稳态光电转换效率达到了29.51%，再次刷新了全球大尺寸钙钛矿组件的效率纪录。与此同时，天合光能的1185cm2实验室钙钛矿叠层组件效率达到了30.6%，使其成为全球首家在叠层组件效率上突破30%大关的光伏企业……
最近，我国在钙钛矿电池领域取得了一系列新进展。业内专家表示：“钙钛矿电池的量产突破，将标志着光伏技术新纪元的到来。”随着多家企业新建中试生产线和多条GW级产线陆续投产，钙钛矿技术的商业化进程正逐步推进。
协鑫光电钙钛矿叠层组件
1、有望重树行业技术壁垒
提高电池转换效率和降低每度电成本是光伏产业始终关注的重点。随着晶硅电池的光电转换效率逐渐接近极限，具备高效、低成本和易于制备等优势的钙钛矿技术逐渐受到行业的青睐。
记者了解到，钙钛矿电池是一种薄膜太阳能电池，其吸光层材料是钙钛矿型（ABX3型）晶体。该电池的核心结构类似于“三明治”，依次包括电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层。从技术角度来看，钙钛矿电池主要分为单结钙钛矿电池和叠层钙钛矿电池。
钙钛矿电池被认为是下一代光伏技术的代表。与传统的晶硅电池相比，钙钛矿电池具有柔韧性和轻量化等优势，即使在阴天等光照较弱的情况下，仍能保持相对稳定的光电转换效率，应用范围更加广泛。京东方科技集团副总裁兼首席品牌官司达表示。
京东方钙钛矿CIPV（车载光伏）调光玻璃天幕
《中国电子报》记者表示，未来钙钛矿电池将更广泛地渗透到人们的日常生活中，应用领域将涵盖新能源汽车、光伏玻璃建筑一体化以及各种消费电子产品，例如柔性可穿戴设备和手机等。
昆山协鑫光电材料有限公司董事长范斌向记者展示了一块褐色半透明的钙钛矿叠层电池，并介绍道：“钙钛矿与晶硅电池叠层后，能够有效吸收不同波长的光线。钙钛矿层更擅长吸收可见光，而晶硅层则专注于利用红外光。这弥补了钙钛矿在红外光吸收上的不足，最终实现了‘1+1>2’的效果。”
随着钙钛矿电池效率的持续提升，业内专家认为这一技术有望改变光伏行业的技术壁垒，成为促进行业跨越周期的重要动力之一。
钙钛矿电池的量产突破将标志着光伏技术进入一个新的发展阶段，推动光伏行业实现低价与低碳的新生产力时代。协鑫集团董事长朱共山表示，钙钛矿与晶硅的叠层组件在理论效率上比传统组件高出50％，且成本降低20％，碳足迹减少超过50％。综合发电量、成本及绿色溢价等因素，保守估计1GW的钙钛矿与晶硅叠层组件在全生命周期内的增收可达至少20亿元。
天合光能的董事长兼CEO高纪凡也持有类似的看法。他坦言：“目前许多企业仍在争论是TOPCon、BC还是HJT更好，我认为这毫无意义。这三种N型技术各有优劣，适用于不同的场景。未来，随着钙钛矿叠层电池的出现，光伏技术将真正进入一个新的历史发展阶段。”高纪凡还透露，今年天合光能计划新建钙钛矿的中试生产线，其组件效率将比现有的晶体硅组件提高超过4个百分点。
钙钛矿技术有潜力突破行业技术壁垒，助力光伏产业重新迈向健康发展。范斌提到，在光伏行业中，“效率是关键”。现阶段，TOPCon、BC、异质结等技术路线的效率差异仅在1个百分点以内，而钙钛矿技术的光电转换理论效率有望从目前的29%提升到45%。目前，钙钛矿电池的实验室效率已接近35%，远高于晶硅电池的效率。
2、效率通向30%
由于钙钛矿太阳能电池的众多优点，光伏企业纷纷加大投资力度。在最近举行的SNECPV&ES国际光伏与储能展览会上，记者观察到，今年钙钛矿及钙钛矿叠层技术的展品明显增多，涉及钙钛矿与TOPCon、BC或HJT技术相结合的产品种类繁多。其中，多款产品在不同尺寸和规格下频频打破世界纪录。
此外，钙钛矿领域已经形成了多元化的竞争局面。除了专注于这一技术的公司，如协鑫光电、极电光能、纤纳光电和仁烁光能之外，传统的晶硅巨头如天合光能、晶科能源和隆基绿能也开始进行研发或建设中试生产线。同时，京东方等跨界企业也在积极进入这一领域。
天合光能钙钛矿叠层组件
在展会现场，协鑫光电展示了一款1米×2米的大尺寸钙钛矿叠层组件，转换效率高达26.36%。该组件支持多种晶硅电池类型，如TOPCon和BC，能够满足不同应用场景的需要。
范斌表示，预计在今年年底之前，将建成一个全尺寸为1GWh（1.2米×2.4米）的钙钛矿叠层生产线，并计划在2026年达到100MWh的销售目标。
另一家钙钛矿公司仁烁光能展示了全钙钛矿叠层组件，这种组件是由钙钛矿材料构成的。仁烁光能的联合创始人兼常务副总裁陈保印表示，全钙钛矿叠层组件是这一技术的“终极路径”。他提到，一旦全钙钛矿叠层组件进入量产水平，其光电转换效率将接近于两端钙钛矿与晶硅结合的叠层组件。但全钙钛矿叠层组件的成本将会更低，从而在市场中更具竞争力。
在展会上，京东方、天合光能、晶科能源、华晟新能源等公司也展出了钙钛矿组件的产品。
京东方展示了钙钛矿电池在交通、建筑和移动终端的创新应用。它首次推出的车载光伏（CIPV）调光玻璃天幕，采用了柔性钙钛矿技术，能够通过太阳能自主调节车顶的动态变色。此外，钙钛矿电池也首次被集成到手机背面，支持最高2瓦的太阳能充电。
天合光能宣布其实验室研发的叠层组件面积为1185cm2，功率达到841W，效率达到30.6%。晶科能源则基于N型TOPCon技术的钙钛矿叠层电池，转化效率已达到34.22%。华晟新能源推出的异质结钙钛矿叠层组件新品G12，功率为800W，理论最高电池效率可达43%。
3、“与晶硅电池不是竞争关系”
虽然“钙钛矿是未来”已成为业内共识，但在实现产业化方面仍然面临许多挑战。
业内专家表示，从产业化的角度来看，钙钛矿电池存在两个明显的缺点：一是稳定性较差，二是在大规模应用时存在效率损失的问题。他指出：“高效率和高稳定性往往难以同时达到，因此，如何生产既具备高效率又有高稳定性的大面积钙钛矿组件，也就是实现‘稳效协同’的量产组件，成为钙钛矿产业化的关键。”
极电光能GW级钙钛矿光伏组件生产线
产品良率问题是钙钛矿产业化过程中的一个重大挑战。钙钛矿材料的结晶时间较短，生产过程中工艺持续时间只有几秒，导致生产困难。此外，在制备钙钛矿电池时，任何缺陷或灰尘都会对整个电池面板的效率产生影响，从而影响其在大规模应用时的表现。因此，如何使钙钛矿薄膜更加致密平整，以及如何保持环境清洁以避免灰尘等干扰，成为当前迫切需要解决的问题。
范斌指出，钙钛矿产业化面临的主要挑战是缺乏成熟的可参考经验。他进一步解释，传统的晶硅技术多是在国外引进的基础上进行创新的，而钙钛矿技术自2009年在实验室中应用于太阳能电池以来，经过仅15年的发展，已经从实验室走向生产线，并进入商业化的初期阶段，这一过程几乎是从零开始。因此，范斌强调，要实现这一技术的大规模推广和应用，还需要跨过一个重要的门槛，那就是让人们相信它是可行的。为此，需要建立足够多的示范电站，并持续运行较长的时间，以便让更多的人看到其效果，从而建立信任。
范斌指出，钙钛矿和晶硅之间并不是竞争的关系，而是相互促进、赋予能量的关系。
业内人士普遍认为，在钙钛矿叠层电池实现大规模生产之前，未来2到3年内，N型TOPCon技术仍将占据市场主流。
晶科的首席技术官金浩指出：“TOPCon电池及其升级技术仍有很大的提升潜力，预计在未来三年内效率将达到28%以上，接近单结晶硅电池的效率极限。随着工艺的不断优化和规模效应的逐步显现，TOPCon技术的经济性将愈加明显。我们预计该技术将引领光伏技术的发展，并为钙钛矿叠层等下一代技术打下基础。”
极电光能的联合创始人兼总裁于振瑞表示，未来的光伏市场将会出现多种技术并存的局面。他指出，在大型地面光伏电站和工业屋顶分布式光伏电站中，发电成本是最重要的考虑因素，钙钛矿光伏组件因其成本优势而具有强大的竞争力。在一些土地资源有限的情况下，例如家庭屋顶光伏电站，晶硅与钙钛矿的叠层电池因其高效率而具备强劲的竞争能力。此外，钙钛矿的外观美观，能够更好地与建筑材料融合，因此在光伏建筑一体化（BIPV）市场中具有显著的竞争优势。