光伏“终极者”：钙钛矿强势崛起 产业链蓄势待发

　　等一众行业龙头、创投基金和产业资本纷纷布局钙钛矿，抢滩未来技术。

　　、宁德时代、凯辉等明星机构。再如，纤纳光电亦在2015—2021年间获得了5轮投资，投资方包括三峡资本、三峡能源、京能集团、招银国际、杭开集团等。

　　此外，A股多家龙头也纷纷出手钙钛矿。如董事长曾毓群在近期召开的业绩说明会上表示：“公司研究进展非常顺利，正在搭建中试线。”

　　如果说在转化效率上的更高上限，是钙钛矿闯荡光伏领域的立足之地；那么在应用领域上的更多可能，则是钙钛矿打开市场的傍身之技。

　　钙钛矿材料自涉足太阳能电池领域之初，便将目光牢牢锁定晶硅转化效率的“天花板”，开启一场“效率革命”。

　　在过去相当长一段时间里，晶硅光伏电池都是成本和效率极佳的统一体。相伴而生的，是天然矿物转化效率的局限性。29.43%的理论极限值，成为晶硅材料“一眼到头”的屏障。事实上，自2017年以来，晶硅的实验室效率就一直在26.7%“原地踏步”，未再实现新的突破。

　　与之形成鲜明对比，钙钛矿则走出了“最陡峭的成长曲线年，日本科学家首次用钙钛矿光伏电池发电，当时其电能转换效率仅有3.8%。仅仅过去13年，今天的实验室效率就已基本追平了晶硅60多年发展才达到的结果，达到了25.7%。而且，钙钛矿电池的单层理论效率达33%，双层可达45%以上，具有比晶硅更高的提升空间。

　　业内人士向

　　中，纤纳光电CTO颜步一抄起一瓶像墨水一样的东西向

　　这样的工艺特性，也赋予了钙钛矿电池更为丰富的应用场景。钙钛矿材料不仅可以简单地印刷在玻璃表面，制备玻璃基底的电池，还可以印刷在其他材料，比如轻薄柔软的塑料或者窗帘表面。具备大尺度弯曲能力的电池，还可以将自己的应用场景延伸至我们随身的电子设备、日用家电智能设备以及光伏建筑一体化等。

　　颜步一得意地说：“钙钛矿还可以制成彩色和半透明薄膜，从而实现不同的彩色效果。这些都是晶硅材料完全无法涉足的新领域。”

　　同样看好钙钛矿技术的未来，金刚玻璃总经理严春来提出，要把玻璃的光能价值回用于玻璃的应用场所，即在BIPV+BAPV+BTPV等领域大显身手。

　　作为关键环节的涂布及PVD，成为设备厂商的“必争之地”。传统设备厂商亦纷纷发力。

　　增效的同时，降本是关键。谈及这点，专注于投资钙钛矿的中财鼎晟合伙人很是兴奋，他站起来在白板上奋笔疾书：“硅料厂——高，硅片厂——高，电池厂——高。晶硅光伏每一个生产环节都是高耗能！”接着，他将这些环节划上斜线，并在下面画了一个方框，一个箭头进、一个箭头出，“钙钛矿，就这一个流程！”

　　具体制备流程上，钙钛矿溶液先在实验室的瓶瓶罐罐里合成后，被送至生产线；带有正电极的玻璃经过自动化清洗后，进行第一道真空镀膜、激光划线；涂布钙钛矿之后结晶，再以激光刻出第二道槽，实现串联；真空镀上背电极后，开始第三道激光划线；第四道激光清边，完成后装背板，加热之间的胶膜，使玻璃与前述材料粘在一起。

　　一个前后玻璃、中间夹有钙钛矿和电极的组件由此诞生。显而易见，钙钛矿“电池即组件”的模式极大简化了其生产流程。而涂布和PVD工艺的应用，也让钙钛矿太阳能电池的生产制造更接近于面板行业。

　　作为关键环节的涂布及PVD，成为设备厂商的“必争之地”。在该环节颇具领先优势的德沪涂膜日前宣布，公司开发的用于大面积钙钛矿面板制造核心涂膜设备系统验收成功，可直接对标世界前列的德日韩狭缝涂布设备。

　　激光设备在钙钛矿产业链中也颇为重要。专注于激光设备研发生产的科创板公司杰普特已悄然布局这一新兴赛道。公司负责核心光源开发的张楠对

　　传统设备厂商亦纷纷发力，不少设备工艺进入验证阶段，或已开展中试线，承接小批订单。如迈为股份主攻钙钛矿层印刷，真空镀膜，相关定制激光设备已经交付。子公司晟成光伏选择与协鑫光电合作建设电池及组件生产线。此外，东方日升、通威股份、晶科能源、中来股份等光伏“业内人”也开始大力开展设备自研、设备改造及技术验证等。

　　钙钛矿走向更广阔的市场，仍要越过实验室到生产线的“鸿沟”。

　　从产能投资看，1GW产能的晶硅电池需要接近10亿元投资规模，而业内预测，成熟期的钙钛矿成本只需它的二分之一。原材料方面，钙钛矿原料较为常见，没有瓶颈，用量也少；纯度要求上，硅料纯度需达到99.9999%以上，但钙钛矿只需要95%即可满足使用需求；能耗方面，每1瓦单晶组件制造的能耗约为1.52kWh，而钙钛矿组件能耗仅为0.12kWh……

　　然而，纵有“千好万好”，钙钛矿走向更广阔的市场，仍要越过实验室到生产线的“鸿沟”。

　　“工艺与配方并重。”一位接受

　　也并非拿到好的设备就能保证生产出好的电池。钙钛矿溶液的配比、设备调试的细节，既是各家公司的“秘钥”，也是行业的共同课题。由于技术发展时间短，工艺还不像晶硅那样成熟，钙钛矿的产线设计没有现成模板，都需要创业公司“从0到1”，摸着石头过河。

　　如何将钙钛矿层均匀地涂抹于设备表面？如何突破钙钛矿易氧化、不耐高温、衰减率高、寿命短等技术瓶颈？“这个过程肯定不是一蹴而就的。”对此，颜步一给出的解法是，“反复尝试。我们通过不断引入高性能的界面修饰材料，来提高商业化钙钛矿模组的效率与稳定性。”

　　此外，行业标准空缺也是钙钛矿产业发展亟待解决的问题之一。“晶硅的内部体系和钙钛矿的显然不一样，所以不能简单套用晶硅的标准来测试钙钛矿。如果标准没定下来，怎么知道如何可以应用呢？”仁烁光能高管表示。范斌认为业界对此确实存在争议，目前普遍做法是沿用晶硅的IEC 61215标准。

　　对于设备厂商来说，张楠直言：“2021年被认为是钙钛矿光伏电池片产业的元年，而钙钛矿产业真正大行其道，可能还需数年培育。目前比较受关注的是大尺寸的光电转换效率及寿命问题。需要看到更多的量产来验证。”