【热点跟踪】钙钛矿，奇怪的名字到底为何物？

钙钛矿电池或将成为下一代光伏电池技术方向。

钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池。

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太阳能技术发展大致经历了三个阶段：第一代太阳能电池主要指单晶硅和多晶硅太阳能电池，其在实验室的光电转换效率已经分别达到25%和20.4%；第二代太阳能电池主要包括非晶硅薄膜电池和多晶硅薄膜电池。第三代太阳能电池主要指具有高转换效率的一些新概念电池, 如染料敏化电池、量子点电池以及有机太阳能电池等。

更低度电成本是推动光伏终端需求加速扩张的必要条件。光储、光伏制氢平价需要光伏系统成本降至2元/瓦以下，对目前的晶硅光伏体系是较大考验。第三代钙钛矿太阳能电池技术具备更高效率、更低成本的理论优势，同时具备热斑问题弱、柔性化等薄膜电池的特性。

众多公司纷纷看好这一块巨大蛋糕进入布局，仅进入2月份以来，就有众多公司回复相关业务布局。

利元亨2月6日在互动平台表示，公司目前涉及的钙钛矿设备主要为激光类设备。在光伏领域，公司与冯·阿登纳、上海森松等签定了战略合作协议，在异质结、钙钛矿等工艺展开深度合作。

太阳能近期接受机构调研时表示，公司下属镇江公司2022年新建的1.5吉瓦高效组件项目已经投产。后续公司将持续与地方政府积极接洽，正积极研究TOPCon、HJT、钙钛矿等电池技术，择机布局。

华工科技2月6日在投资者互动平台表示，公司的激光切割设备已应用于钙钛矿领域

杭华股份2月6日在投资者互动平台表示，目前钙钛矿电池正处于产业化尝试阶段，尚需解决大面积高效组件的制备问题以及长期使用稳定性问题，尚未开启大规模量产商用，公司与钙钛矿产业链制备厂家在钙钛矿电池封装技术应用领域进行过学术性探讨和交流。

曜能科技2月6日宣布，经中国计量院认证，北京曜能科技有限公司自主研发的25cm2大面积钙钛矿/晶硅两电极叠层电池器件稳态效率达到29.57%，为目前报道的大面积叠层电池最高效率。钙钛矿/晶硅叠层技术的产业化目标是实现工业级规格电池和组件的批量生产，25cm2电池器件是验证工业级规格电池工艺可行性的重要节点。至此，曜能科技已完成从基本材料配方和工艺方法到整体资源配套和研发思路的颠覆性跨越，初步验证了团队的产业化研发能力，为下一步大面积工业级规格电池的落地奠定了基础。

清越科技2月2日在互动平台表示，钙钛矿技术为现阶段公司布局的研发项目之一，目前尚处于初期阶段。

宝馨科技2月3日晚发布公告，当天公司召开2023年第二次临时股东大会，审议通过了《关于拟签署项目投资合同暨对外投资的议案》。据1月19日的公告，宝馨科技将在安徽蚌埠市怀远县投资建设6GW高效异质结光伏电池、6GW光伏组件及新能源高端装备项目。项目分两期实施，其中，第一期2GW高效异质结光伏电池及2GW光伏组件由项目公司在自有房产土地上实施，计划投资约17亿元；第二期4GW高效异质结光伏电池及4GW光伏组件由项目公司在新增项目用地上实施，计划投资约38亿元。

国林科技2月2日在投资者互动平台表示，公司半导体清洗专用臭氧设备可以应用于钙钛矿电池的清洗。

大族激光在互动平台表示，公司2007年进入薄膜电池行业从事研发、生产和销售，其激光设备在该领域国内市占率一直位于市场前列，在钙钛矿电池行业几家龙头、前沿研究机构均取得激光设备的交付销售，及大尺寸激光加工设备的整线交付。

皇氏集团公告，控股子公司皇氏农光互补与黑晶光电签署了《新一代太阳能电池：钙钛矿/晶硅叠层技术合作框架协议》。

国林科技2月2日在互动平台表示，公司半导体清洗专用臭氧设备可以应用于钙钛矿电池的清洗。另外，公司乙醛酸项目目前产能维持在四分之一左右，目前在售乙醛酸水溶液、小批量规模晶体乙醛酸和甲酸钾产品。

微导纳米在接受机构调研时表示，公司积极响应下游厂商XBC电池结构的开发和优化需求，并根据下游厂商在HJT电池、钙钛矿叠层电池等其他新型高效电池的量产节奏完善相关的技术储备和产品。截止目前，公司已取得了XBC电池、钙钛矿异质结叠层电池订单。

虽然钙钛矿电池优点多多，但研发和应用尚处于早期阶段，目前还有诸多技术问题需要解决，对于技术进展方面：

不久前，德国柏林亥姆霍兹中心(HZB)领导的科学家为钙钛矿材料开发了一种添加剂，该添加剂可以起到“缓冲”的作用，保护脆弱的钙钛矿晶体免受温度变化带来的压力。

报道称，此次HZB的科学家们在钙钛矿电池稳定性研究中取得了“里程碑式进展”。他们发现，在前体钙钛矿溶液中添加偶极聚合物材料有助于晶体结构的稳定，并能使电池效率远高于24%，经测试，尺寸为18平方毫米的电池的最大效率为24.6%，而较大的1平方厘米器件的效率为23.1%。这些电池在80摄氏度到-60摄氏度之间经历了100多次温度循环，以及1000小时的持续照明。HZB表示，这大约相当于在户外使用一年。

此外，在25的模拟阳光照射1000小时后，这些电池保留了96%的初始性能，在75下进行测试时保留了88%。除了缓冲效应外，添加剂还显示出通过影响载流子的运输来提高电池的效率，使该小组创造了p-i-n器件效率记录。

未来，HZB将致力于进一步降低随着时间的推移而损失的性能，使其达到商业设备所需的水平。

市场人士指出，目前为止的研究表明，通过元素工程设计晶体结构稳定的钙钛矿材料，并结合界面工程实现太阳能电池结构设计的优化，杂化钙钛矿太阳能电池的稳定性问题是有望完全解决的。预计2026年产能有望达到37GW，5年增幅约41倍。

中金公司研报指出，2009年-2019年，钙钛矿仅用了十年时间就实现了晶硅太阳能电池用60多年时间才完成的由技术诞生到实验室转换效率突破25%的提升，引起产业界广泛关注。2022年，国内围绕钙钛矿领域的政策文件、产业落地、投融资活动更为活跃。

招商证券提示，目前钙钛矿电池处于产业化早期，其相对晶硅不具备经济性优势，但钙钛矿电池凭借其轻薄、透光、弱光性好等差异化特点，会在BIPV(光伏建筑一体化)及CIPV(车载光伏)以及室内光伏等领域率先应用。

2022年8月18日，科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022―2030年)》，提出研发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术，再次将钙钛矿这一新技术推至聚光灯下。《“十四五”能源领域科技创新规划》里也已经有了“发展钙钛矿等先进光伏技术”这类的表述。

同时不久前，工信部等六部门发布关于推动能源电子产业发展的指导意见。意见提出，加快智能光伏创新突破，发展高纯硅料、大尺寸硅片技术，支持高效低成本晶硅电池生产。推动N型高效电池、柔性薄膜电池、钙钛矿及叠层电池等先进技术的研发应用，提升规模化量产能力。鼓励开发先进适用的智能光伏组件，发展智能逆变器、控制器、汇流箱、跟踪系统等关键部件。

加大对关键技术装备、原辅料研发应用的支持力度。鼓励开发安全便捷的户用智能光伏系统，鼓励发展光伏充电宝、穿戴装备、交通工具等移动能源产品。探索建立光伏“碳足迹”评价标准并开展认证。加快构建光伏供应链溯源体系，推动光伏组件回收利用技术研发及产业化应用。

2022-2025年钙钛矿电池BIPV领域潜在装机需求预计76.2GW。随着钙钛矿电池技术发展日益成熟，“十四五”期间在建及规划产能有望到达 50-75GW，按单GW设备投资3.5 亿元计算，对应设备总投资175-263亿元。

还有，根据全国能源工作会议的指引，到2023年年底全国太阳能发电累计装机规模达4.9亿千瓦左右，意味着2023年的新增并网规模将达到100GW左右。自2022年11月底以来，硅料价格基于供需关系的变化已经大幅回落，对2023年国内光伏需求更为乐观，预计2023年国内光伏新增装机有望实现30%及以上的增长，达到115GW及以上。节前光伏产业链价格迎来反弹，节后需求复苏可期。

随着下游电站投资成本的降低，2023年光伏终端需求有望迎来爆发。

众多机构纷纷看钙钛矿电池的投资前景。预计2025/2030年钙钛矿合计装机容量约为17/30GW，市场规模538/936亿元，工艺成熟后有望进一步替代晶硅应用于户用、工商业、地面电站等多种场景，钙钛矿应用空间潜力巨大。降本增效促进下，钙钛矿有望成为下一代光伏电池技术方向。