钙钛矿新突破，中国科研团队刷新世界纪录 这些公司值得关注

因具有独特的物理和化学特性，钙钛矿光伏材料被视为有潜力超越传统晶硅电池的下一代光伏技术。

钙钛矿新突破

据谭海仁介绍，钙钛矿是新型太阳能(000591)电池的重点研发方向之一。和传统晶硅材料相比，钙钛矿光伏组件更轻、更薄，具有可弯曲、半透明等良好特性，应用场景更丰富。近年来，谭海仁课题组一直致力于研究钙钛矿，取得小面积电池光电转化效率28%、大面积叠层组件光电转化效率21.7%等成果。

据南京大学固体微结构物理国家重点实验室官网信息，钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光电池转换效率（PCE）有望超过单结太阳能电池的Shockley-Queisser极限，从而成为颠覆市场的下一代新型光伏技术。钙钛矿层作为高效叠层电池制备的核心部分，其薄膜结晶质量对电池的性能至关重要。

经国际权威机构JET第三方认证，谭海仁课题组研制的全钙钛矿叠层组件的稳态光电转换效率高达24.5%，为目前大面积钙钛矿电池组件的最高转换效率。相关结果已被收录到国际权威的太阳能电池世界纪录效率表《Solar cell efficiency tables》中，为全钙钛矿叠层电池的产业化提供了解决方案。

除了光转效率，钙钛矿另一大指标为面积。根据新华社报道，谭海仁课题组制造的窄带隙钙钛矿薄膜，与宽带隙钙钛矿薄膜结合后，所形成的叠层组件面积达20.25平方厘米。

一钙钛矿头部企业高管王铭（化名）在微信中对记者表示：“20平方厘米24.5%的效率，是谭老师（即谭海仁）去年（2023年）上半年的成果，估计今年还会有新的效率成果诞生。这个成果，一方面是钙钛矿材料本身高度的可设计性带来的无限发展空间，另一方面是谭老师在全钙叠层领域有多年的研发积累和经验。”

商业化才是重点

事实上，钙钛矿商业化才是目前资本市场关注的核心议题。

谭海仁表示，此次突破为后续发展打下了技术基础。“我们还将不断尝试制备面积更大、效率更高的全钙钛矿光伏组件，向着产业化的目标踏实前进。”

对于钙钛矿叠层多大面积才有商业化前景，协鑫光电董事长范斌认为：“至少1平方米吧。现在晶硅的商业化组件，接近3平方米的，效率也能达到24.5%，所以他们（谭海仁课题组）这个尺寸和效率仍然只有学术价值。”

王铭也表示：“从技术的角度，既需要解决顶电池、底电池膜层制备的问题，又需要解决中间层对两层电池的结合与元素隔离；从产业化角度，还需要解决大面积、稳定性和低成本高节拍制备的问题。”

对于这篇文章的意义，王铭认为：“这篇文章是诸多技术环节中的一环向前迈进的一步。全钙叠层的产业化还有很长的路要走。正如钙钛矿单结电池技术此前发表的诸多顶刊文章一样，没有哪篇文章能对技术发展起到决定性作用。钙钛矿是新技术，每个膜层材料和工艺的革新都会推动电池整体技术的进步。只有当技术发展相对成熟之后，技术难关才会集中于少数几个点。到那时，一项突破才可能对行业产业化起决定性作用，但到那时这种突破更多以企业‘know how’形式存在，而不是文章论文。”

目前，钙钛矿行业建设GW（吉瓦）级产线的主要有协鑫光电、极电光能、纤纳光电等。

2023年12月27日，协鑫光电在江苏省苏州市昆山高新区举行全球首个吉瓦级大规格（2.4米×1.2米）钙钛矿生产基地奠基仪式，标志着协鑫钙钛矿正式进入吉瓦级商业运营新时代。

2023年4月，极电光能GW级项目开工建设。根据计划，极电光能钙钛矿产业基地项目将于2024年三季度率先建成投产。

而据《衢州日报》报道，（2023年）12月19日，记者在纤纳光电衢州钙钛矿产业基地看到，占地110亩的钙钛矿太阳能电池1吉瓦生产线的厂房已经结顶。纤纳光电科技有限公司联合创始人、首席技术官颜步一介绍，该项目建成投产后，公司产能将放大10倍，成为全球光伏产业的又一标志性事件。

若三大钙钛矿厂商成功建成GW级产线，或将对光伏行业带来冲击。目前，光伏行业N型晶硅组件正在如火如荼地替代P型组件。若钙钛矿加入战局，光伏产业又将走向何方？我们拭目以待。

封面图片来源：每经记者 孔泽思 摄（资料图）