#钙钛矿电池# 钙钛矿，颠覆or赋能？#羊了个羊怎么玩##股票##儿童应该拥有隐私权吗##如何看待脱口秀带火一只股票#
进入2022年以来，钙钛矿电池技术成为了光伏行业乃至资本市场关注的焦点。在协鑫光电、纤纳光电等企业实现MW级量产的同时，也吸引了腾讯、宁德时代、碧桂园、高瓴等诸多名企的入局。与此同时，政府层面对于钙钛矿电池技术的发展也颇为重视，在相关政策文件中均明确指出要掌握钙钛矿等新一代高效低成本光伏电池制备及产业化生产技术。
随着晶硅电池已经愈发接近光电转换效率理论极限，钙钛矿电池凭借高效率、低成本优势，被诸多媒体以及研究机构誉为光伏行业的“颠覆者”。同时，由于其具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，非常适合与晶硅电池制成转换效率高达49%的硅/钙钛矿叠层电池，因此也有一种声音认为其是晶硅的“赋能者”。
那么，资本青睐、政策扶持的钙钛矿，究竟是“颠覆者”还是“赋能者”？
效率：赋能晶硅
钙钛矿电池是一种以钙钛矿型（ABX3型）晶体为吸光层的新一代光伏薄膜电池，具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，相比于晶硅电池，其光电转换效率上限更高，且非常适合与晶硅电池制成硅/钙钛矿叠层电池。
ScientificReport数据显示，单结钙钛矿电池光电转换效率极限为31%，略高于晶硅电池的29.43%，而双结叠层电池和三结叠层电池则高达45%和49%。目前，单结钙钛矿电池的实验室光电转换效率已达到25.8%，与晶硅电池26.5%的实验室纪录相差无几，而与HJT和TOPCon组成的叠层电池则高达29.2%和28.2%。
资料显示，叠层电池是由两个或多个吸收光谱互补的子电池串联或并联堆叠，通过宽带隙子电池吸收高能光子，窄带隙子电池吸收低能光子以减小损耗继而提高光子利用率。由于晶体硅具有1.12eV的带隙，因此应用于顶部的电池材料如果具有1.725eV的带隙，便可获得最高45%的光电转换效率。例如甲胺铅碘（CH3NH3PbI3）钙钛矿带隙为1.55eV，且调节范围可达1.55eV-2.3eV。
可以看出，单结钙钛矿在效率上相比于晶硅并没有显著优势，但叠层电池则高出53%-66%。京山轻机在近期发布的交流纪要中表示，钙钛矿从原理上更适合做叠层，尤其是在工艺上与HJT的亲和力更好。
成本：颠覆晶硅
除了效率优势以外，钙钛矿在成本端受益于制备工艺简单、原材料耗量少、能耗低等优势，生产成本仅为晶硅的50%，且彻底颠覆了晶硅冗长、复杂的生产工艺。
根据协鑫纳米披露的数据显示，钙钛矿组件的生产仅需一个工厂、45分钟即可完成，而晶硅组件则需要经历硅料、硅片、电池、组件等多个不同工厂的生产加工，最快也需要三天时间。
反映到生产成本上，钙钛矿组件单W成本约为0.5元/W，仅为晶硅组件的50%。根据协鑫纳米的测算，钙钛矿组件的单GW投资额仅为5亿元，而晶硅电池四大主制造环节则高达10亿元。同时，钙钛矿组件中钙钛矿层厚度仅为0.3μm，原材料用料极少且不存在稀缺性。据测算，每块晶硅材料组件消耗1kg硅材料，同样大小的钙钛矿组件仅消耗2g钙钛矿材料。此外，钙钛矿组件的制造能耗仅为0.12kWh/Wp，不及晶硅组件能耗的1/10。
对于光伏发电系统而言，除了效率以外，初始投资额和资产折旧的下降同样能够显著降低度电成本。也就是说，在相同效率下，单结钙钛矿仅成本的下降，便可与晶硅在度电成本上拉开显著差距。由此可见，在成本端钙钛矿相较于晶硅无疑是颠覆性的存在。
寿命与量产：不及晶硅
虽然钙钛矿在效率端和成本端相较于晶硅优势显著，但较短的使用寿命以及尚不成熟的量产工艺，是制约其实现产业化落地的两大关键因素。
相比于晶硅，钙钛矿具有质地脆弱、不耐高温、易氧化、湿气环境下易分解等特性，导致其使用寿命较短且光电转化率衰减较大。数据显示，钙钛矿组件的T80寿命（效率下降到初始值的80%）约为4000小时，距离晶硅组件的25年寿命相距甚远。
针对稳定性问题，业内也在不断加强研发，并提出了多种解决方式，例如使用全无机钙钛矿材料、提升封装工艺等。此外，据媒体报道，近期美国普林斯顿大学研究人员开发出第一款具有商业可行性的钙钛矿太阳能电池，预计使用寿命可达到30年。
除了使用寿命以外，量产工艺不够成熟也同样制约着钙钛矿的产业化落地。目前，实验室制备的高效率钙钛矿组件，多为使用溶液旋涂法在1cm2的极小面积薄膜上实现，而该工艺由于难以沉积大面积、连续的钙钛矿薄膜，因此无法满足大面积、低成本的量产需求。
虽然目前已有刮涂法、狭缝涂布法、喷涂印刷法等多种可实现大规模量产的生产工艺，但在量产光电转换效率上，与溶液旋涂法相比仍有较大差距。数据显示，当前钙钛矿组件的最高量产光电转换效率仅为21.4%（纤纳光电）。
声音：尚存分歧
对于优势与劣势同样显著的钙钛矿未来的发展前景，业内也出现了不同的声音。
特亿阳光总裁祁海珅在接受媒体采访时曾表示，当前阶段的钙钛矿更多是给晶硅赋能，增加钙钛矿技术的HJT叠层电池应该是技术融合的最佳突破路径，光电转换效率达到30%的可能性较大，这是单纯的晶硅电池无法触及的，需要钙钛矿技术的赋能加持方可实现。
钙钛矿是下一代光伏材料的最佳选择，其效率和稳定性已经在实验室中得到很好的验证。未来在实现产业化后，只要能够给运营商带来更高的回报率，替代晶硅就会水到渠成。
在光伏行业“降本增效”的发展逻辑下，如果叠层电池能够实现超过40%的光电转换效率，那么钙钛矿与晶硅之间必然是共存关系。当然，这并不是否定单结钙钛矿，其显著的成本优势，以及高柔性特征，具有广泛的应用场景。而转换效率更高的双结、三结叠层电池，则可能更多的被应用于光伏发电系统中。
结合光伏巨头的技术布局来看，像隆基绿能、通威股份等企业，均在HJT和钙钛矿领域拥有深度布局，同时也均涉及了同样适合做叠层电池的IBC。或许，在巨头的眼中，叠层电池才是光伏行业的未来。
现状：量产加速
正是基于广阔的发展前景，目前已有越来越多的企业和资本涌入钙钛矿领域，产业化进程也愈发提速。根据中银证券的统计，目前钙钛矿规划产能已超过27GW，开工近1GW，预计2023-2024年的产能增速将达到80%和256%。
具体到企业上，协鑫光电100MW钙钛矿生产线已于2021年开始试产，光电转换效率提升至18%，并于今年6月份顺利通过冰雹测试以及千瓦级户外应用测试；杭萧钢构子公司合特光电计划于2022年底投产首条异质结/钙钛矿叠层电池中试线，目标效率28%以上；纤纳光电产能规模达到100MW，并发布钙钛矿α组件，最高功率可达130W；极电光能于2021年启动150MW试制线建设，预计将于今年投产；通威股份布局的实验线，预计首片钙钛矿电池将于年内下线。此外，万度光能、仁烁光能、无限光能等多家企业亦已展开深度布局。
而在至关重要的设备领域，德沪涂膜、晟成光伏（京山轻机）、众能光电、迈为股份、捷佳伟创等企业均有部分产品实现交付。例如捷佳伟创的“立式反应式等离子体镀膜设备”（RPD）已通过厂内验收，并交付客户；晟成光伏的钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备已实现量产，并成功应用于多个客户端；迈为股份的激光设备已实现交付。
此外，在辅材领域，百佳年代于近期发布了业内首款钙钛矿封装胶膜，能够有效保障钙钛矿电池结构的完整性和稳定性，降低钙钛矿电池的老化衰减率，并已成功向协鑫光电实现交付。
进入2022年以来，钙钛矿电池技术成为了光伏行业乃至资本市场关注的焦点。在协鑫光电、纤纳光电等企业实现MW级量产的同时，也吸引了腾讯、宁德时代、碧桂园、高瓴等诸多名企的入局。与此同时，政府层面对于钙钛矿电池技术的发展也颇为重视，在相关政策文件中均明确指出要掌握钙钛矿等新一代高效低成本光伏电池制备及产业化生产技术。
随着晶硅电池已经愈发接近光电转换效率理论极限，钙钛矿电池凭借高效率、低成本优势，被诸多媒体以及研究机构誉为光伏行业的“颠覆者”。同时，由于其具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，非常适合与晶硅电池制成转换效率高达49%的硅/钙钛矿叠层电池，因此也有一种声音认为其是晶硅的“赋能者”。
那么，资本青睐、政策扶持的钙钛矿，究竟是“颠覆者”还是“赋能者”？
效率：赋能晶硅
钙钛矿电池是一种以钙钛矿型（ABX3型）晶体为吸光层的新一代光伏薄膜电池，具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，相比于晶硅电池，其光电转换效率上限更高，且非常适合与晶硅电池制成硅/钙钛矿叠层电池。
ScientificReport数据显示，单结钙钛矿电池光电转换效率极限为31%，略高于晶硅电池的29.43%，而双结叠层电池和三结叠层电池则高达45%和49%。目前，单结钙钛矿电池的实验室光电转换效率已达到25.8%，与晶硅电池26.5%的实验室纪录相差无几，而与HJT和TOPCon组成的叠层电池则高达29.2%和28.2%。
资料显示，叠层电池是由两个或多个吸收光谱互补的子电池串联或并联堆叠，通过宽带隙子电池吸收高能光子，窄带隙子电池吸收低能光子以减小损耗继而提高光子利用率。由于晶体硅具有1.12eV的带隙，因此应用于顶部的电池材料如果具有1.725eV的带隙，便可获得最高45%的光电转换效率。例如甲胺铅碘（CH3NH3PbI3）钙钛矿带隙为1.55eV，且调节范围可达1.55eV-2.3eV。
可以看出，单结钙钛矿在效率上相比于晶硅并没有显著优势，但叠层电池则高出53%-66%。京山轻机在近期发布的交流纪要中表示，钙钛矿从原理上更适合做叠层，尤其是在工艺上与HJT的亲和力更好。
成本：颠覆晶硅
除了效率优势以外，钙钛矿在成本端受益于制备工艺简单、原材料耗量少、能耗低等优势，生产成本仅为晶硅的50%，且彻底颠覆了晶硅冗长、复杂的生产工艺。
根据协鑫纳米披露的数据显示，钙钛矿组件的生产仅需一个工厂、45分钟即可完成，而晶硅组件则需要经历硅料、硅片、电池、组件等多个不同工厂的生产加工，最快也需要三天时间。
反映到生产成本上，钙钛矿组件单W成本约为0.5元/W，仅为晶硅组件的50%。根据协鑫纳米的测算，钙钛矿组件的单GW投资额仅为5亿元，而晶硅电池四大主制造环节则高达10亿元。同时，钙钛矿组件中钙钛矿层厚度仅为0.3μm，原材料用料极少且不存在稀缺性。据测算，每块晶硅材料组件消耗1kg硅材料，同样大小的钙钛矿组件仅消耗2g钙钛矿材料。此外，钙钛矿组件的制造能耗仅为0.12kWh/Wp，不及晶硅组件能耗的1/10。
对于光伏发电系统而言，除了效率以外，初始投资额和资产折旧的下降同样能够显著降低度电成本。也就是说，在相同效率下，单结钙钛矿仅成本的下降，便可与晶硅在度电成本上拉开显著差距。由此可见，在成本端钙钛矿相较于晶硅无疑是颠覆性的存在。
寿命与量产：不及晶硅
虽然钙钛矿在效率端和成本端相较于晶硅优势显著，但较短的使用寿命以及尚不成熟的量产工艺，是制约其实现产业化落地的两大关键因素。
相比于晶硅，钙钛矿具有质地脆弱、不耐高温、易氧化、湿气环境下易分解等特性，导致其使用寿命较短且光电转化率衰减较大。数据显示，钙钛矿组件的T80寿命（效率下降到初始值的80%）约为4000小时，距离晶硅组件的25年寿命相距甚远。
针对稳定性问题，业内也在不断加强研发，并提出了多种解决方式，例如使用全无机钙钛矿材料、提升封装工艺等。此外，据媒体报道，近期美国普林斯顿大学研究人员开发出第一款具有商业可行性的钙钛矿太阳能电池，预计使用寿命可达到30年。
除了使用寿命以外，量产工艺不够成熟也同样制约着钙钛矿的产业化落地。目前，实验室制备的高效率钙钛矿组件，多为使用溶液旋涂法在1cm2的极小面积薄膜上实现，而该工艺由于难以沉积大面积、连续的钙钛矿薄膜，因此无法满足大面积、低成本的量产需求。
虽然目前已有刮涂法、狭缝涂布法、喷涂印刷法等多种可实现大规模量产的生产工艺，但在量产光电转换效率上，与溶液旋涂法相比仍有较大差距。数据显示，当前钙钛矿组件的最高量产光电转换效率仅为21.4%（纤纳光电）。
声音：尚存分歧
对于优势与劣势同样显著的钙钛矿未来的发展前景，业内也出现了不同的声音。
特亿阳光总裁祁海珅在接受媒体采访时曾表示，当前阶段的钙钛矿更多是给晶硅赋能，增加钙钛矿技术的HJT叠层电池应该是技术融合的最佳突破路径，光电转换效率达到30%的可能性较大，这是单纯的晶硅电池无法触及的，需要钙钛矿技术的赋能加持方可实现。
钙钛矿是下一代光伏材料的最佳选择，其效率和稳定性已经在实验室中得到很好的验证。未来在实现产业化后，只要能够给运营商带来更高的回报率，替代晶硅就会水到渠成。
在光伏行业“降本增效”的发展逻辑下，如果叠层电池能够实现超过40%的光电转换效率，那么钙钛矿与晶硅之间必然是共存关系。当然，这并不是否定单结钙钛矿，其显著的成本优势，以及高柔性特征，具有广泛的应用场景。而转换效率更高的双结、三结叠层电池，则可能更多的被应用于光伏发电系统中。
结合光伏巨头的技术布局来看，像隆基绿能、通威股份等企业，均在HJT和钙钛矿领域拥有深度布局，同时也均涉及了同样适合做叠层电池的IBC。或许，在巨头的眼中，叠层电池才是光伏行业的未来。
现状：量产加速
正是基于广阔的发展前景，目前已有越来越多的企业和资本涌入钙钛矿领域，产业化进程也愈发提速。根据中银证券的统计，目前钙钛矿规划产能已超过27GW，开工近1GW，预计2023-2024年的产能增速将达到80%和256%。
具体到企业上，协鑫光电100MW钙钛矿生产线已于2021年开始试产，光电转换效率提升至18%，并于今年6月份顺利通过冰雹测试以及千瓦级户外应用测试；杭萧钢构子公司合特光电计划于2022年底投产首条异质结/钙钛矿叠层电池中试线，目标效率28%以上；纤纳光电产能规模达到100MW，并发布钙钛矿α组件，最高功率可达130W；极电光能于2021年启动150MW试制线建设，预计将于今年投产；通威股份布局的实验线，预计首片钙钛矿电池将于年内下线。此外，万度光能、仁烁光能、无限光能等多家企业亦已展开深度布局。
而在至关重要的设备领域，德沪涂膜、晟成光伏（京山轻机）、众能光电、迈为股份、捷佳伟创等企业均有部分产品实现交付。例如捷佳伟创的“立式反应式等离子体镀膜设备”（RPD）已通过厂内验收，并交付客户；晟成光伏的钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备已实现量产，并成功应用于多个客户端；迈为股份的激光设备已实现交付。
此外，在辅材领域，百佳年代于近期发布了业内首款钙钛矿封装胶膜，能够有效保障钙钛矿电池结构的完整性和稳定性，降低钙钛矿电池的老化衰减率，并已成功向协鑫光电实现交付。
#钙钛矿电池# 钙钛矿，颠覆or赋能？
进入2022年以来，钙钛矿电池技术成为了光伏行业乃至资本市场关注的焦点。在协鑫光电、纤纳光电等企业实现MW级量产的同时，也吸引了腾讯、宁德时代、碧桂园、高瓴等诸多名企的入局。与此同时，政府层面对于钙钛矿电池技术的发展也颇为重视，在相关政策文件中均明确指出要掌握钙钛矿等新一代高效低成本光伏电池制备及产业化生产技术。
随着晶硅电池已经愈发接近光电转换效率理论极限，钙钛矿电池凭借高效率、低成本优势，被诸多媒体以及研究机构誉为光伏行业的“颠覆者”。同时，由于其具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，非常适合与晶硅电池制成转换效率高达49%的硅/钙钛矿叠层电池，因此也有一种声音认为其是晶硅的“赋能者”。
那么，资本青睐、政策扶持的钙钛矿，究竟是“颠覆者”还是“赋能者”？
效率：赋能晶硅
钙钛矿电池是一种以钙钛矿型（ABX3型）晶体为吸光层的新一代光伏薄膜电池，具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，相比于晶硅电池，其光电转换效率上限更高，且非常适合与晶硅电池制成硅/钙钛矿叠层电池。
ScientificReport数据显示，单结钙钛矿电池光电转换效率极限为31%，略高于晶硅电池的29.43%，而双结叠层电池和三结叠层电池则高达45%和49%。目前，单结钙钛矿电池的实验室光电转换效率已达到25.8%，与晶硅电池26.5%的实验室纪录相差无几，而与HJT和TOPCon组成的叠层电池则高达29.2%和28.2%。
资料显示，叠层电池是由两个或多个吸收光谱互补的子电池串联或并联堆叠，通过宽带隙子电池吸收高能光子，窄带隙子电池吸收低能光子以减小损耗继而提高光子利用率。由于晶体硅具有1.12eV的带隙，因此应用于顶部的电池材料如果具有1.725eV的带隙，便可获得最高45%的光电转换效率。例如甲胺铅碘（CH3NH3PbI3）钙钛矿带隙为1.55eV，且调节范围可达1.55eV-2.3eV。
可以看出，单结钙钛矿在效率上相比于晶硅并没有显著优势，但叠层电池则高出53%-66%。京山轻机在近期发布的交流纪要中表示，钙钛矿从原理上更适合做叠层，尤其是在工艺上与HJT的亲和力更好。
成本：颠覆晶硅
除了效率优势以外，钙钛矿在成本端受益于制备工艺简单、原材料耗量少、能耗低等优势，生产成本仅为晶硅的50%，且彻底颠覆了晶硅冗长、复杂的生产工艺。
根据协鑫纳米披露的数据显示，钙钛矿组件的生产仅需一个工厂、45分钟即可完成，而晶硅组件则需要经历硅料、硅片、电池、组件等多个不同工厂的生产加工，最快也需要三天时间。
反映到生产成本上，钙钛矿组件单W成本约为0.5元/W，仅为晶硅组件的50%。根据协鑫纳米的测算，钙钛矿组件的单GW投资额仅为5亿元，而晶硅电池四大主制造环节则高达10亿元。同时，钙钛矿组件中钙钛矿层厚度仅为0.3μm，原材料用料极少且不存在稀缺性。据测算，每块晶硅材料组件消耗1kg硅材料，同样大小的钙钛矿组件仅消耗2g钙钛矿材料。此外，钙钛矿组件的制造能耗仅为0.12kWh/Wp，不及晶硅组件能耗的1/10。
对于光伏发电系统而言，除了效率以外，初始投资额和资产折旧的下降同样能够显著降低度电成本。也就是说，在相同效率下，单结钙钛矿仅成本的下降，便可与晶硅在度电成本上拉开显著差距。由此可见，在成本端钙钛矿相较于晶硅无疑是颠覆性的存在。
寿命与量产：不及晶硅
虽然钙钛矿在效率端和成本端相较于晶硅优势显著，但较短的使用寿命以及尚不成熟的量产工艺，是制约其实现产业化落地的两大关键因素。
相比于晶硅，钙钛矿具有质地脆弱、不耐高温、易氧化、湿气环境下易分解等特性，导致其使用寿命较短且光电转化率衰减较大。数据显示，钙钛矿组件的T80寿命（效率下降到初始值的80%）约为4000小时，距离晶硅组件的25年寿命相距甚远。
针对稳定性问题，业内也在不断加强研发，并提出了多种解决方式，例如使用全无机钙钛矿材料、提升封装工艺等。此外，据媒体报道，近期美国普林斯顿大学研究人员开发出第一款具有商业可行性的钙钛矿太阳能电池，预计使用寿命可达到30年。
除了使用寿命以外，量产工艺不够成熟也同样制约着钙钛矿的产业化落地。目前，实验室制备的高效率钙钛矿组件，多为使用溶液旋涂法在1cm2的极小面积薄膜上实现，而该工艺由于难以沉积大面积、连续的钙钛矿薄膜，因此无法满足大面积、低成本的量产需求。
虽然目前已有刮涂法、狭缝涂布法、喷涂印刷法等多种可实现大规模量产的生产工艺，但在量产光电转换效率上，与溶液旋涂法相比仍有较大差距。数据显示，当前钙钛矿组件的最高量产光电转换效率仅为21.4%（纤纳光电）。
声音：尚存分歧
对于优势与劣势同样显著的钙钛矿未来的发展前景，业内也出现了不同的声音。
特亿阳光总裁祁海珅在接受媒体采访时曾表示，当前阶段的钙钛矿更多是给晶硅赋能，增加钙钛矿技术的HJT叠层电池应该是技术融合的最佳突破路径，光电转换效率达到30%的可能性较大，这是单纯的晶硅电池无法触及的，需要钙钛矿技术的赋能加持方可实现。
而协鑫光电董事长范斌博士在接受媒体采访时则认为，钙钛矿是下一代光伏材料的最佳选择，其效率和稳定性已经在实验室中得到很好的验证。未来在实现产业化后，只要能够给运营商带来更高的回报率，替代晶硅就会水到渠成。
笔者认为，在光伏行业“降本增效”的发展逻辑下，如果叠层电池能够实现超过40%的光电转换效率，那么钙钛矿与晶硅之间必然是共存关系。当然，这并不是否定单结钙钛矿，其显著的成本优势，以及高柔性特征，具有广泛的应用场景。而转换效率更高的双结、三结叠层电池，则可能更多的被应用于光伏发电系统中。
结合光伏巨头的技术布局来看，像隆基绿能、通威股份等企业，均在HJT和钙钛矿领域拥有深度布局，同时也均涉及了同样适合做叠层电池的IBC。或许，在巨头的眼中，叠层电池才是光伏行业的未来。
现状：量产加速
正是基于广阔的发展前景，目前已有越来越多的企业和资本涌入钙钛矿领域，产业化进程也愈发提速。根据中银证券的统计，目前钙钛矿规划产能已超过27GW，开工近1GW，预计2023-2024年的产能增速将达到80%和256%。
具体到企业上，协鑫光电100MW钙钛矿生产线已于2021年开始试产，光电转换效率提升至18%，并于今年6月份顺利通过冰雹测试以及千瓦级户外应用测试；杭萧钢构子公司合特光电计划于2022年底投产首条异质结/钙钛矿叠层电池中试线，目标效率28%以上；纤纳光电产能规模达到100MW，并发布钙钛矿α组件，最高功率可达130W；极电光能于2021年启动150MW试制线建设，预计将于今年投产；通威股份布局的实验线，预计首片钙钛矿电池将于年内下线。此外，万度光能、仁烁光能、无限光能等多家企业亦已展开深度布局。
而在至关重要的设备领域，德沪涂膜、晟成光伏（京山轻机）、众能光电、迈为股份、捷佳伟创等企业均有部分产品实现交付。例如捷佳伟创的“立式反应式等离子体镀膜设备”（RPD）已通过厂内验收，并交付客户；晟成光伏的钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备已实现量产，并成功应用于多个客户端；迈为股份的激光设备已实现交付。
此外，在辅材领域，百佳年代于近期发布了业内首款钙钛矿封装胶膜，能够有效保障钙钛矿电池结构的完整性和稳定性，降低钙钛矿电池的老化衰减率，并已成功向协鑫光电实现交付。
进入2022年以来，钙钛矿电池技术成为了光伏行业乃至资本市场关注的焦点。在协鑫光电、纤纳光电等企业实现MW级量产的同时，也吸引了腾讯、宁德时代、碧桂园、高瓴等诸多名企的入局。与此同时，政府层面对于钙钛矿电池技术的发展也颇为重视，在相关政策文件中均明确指出要掌握钙钛矿等新一代高效低成本光伏电池制备及产业化生产技术。
随着晶硅电池已经愈发接近光电转换效率理论极限，钙钛矿电池凭借高效率、低成本优势，被诸多媒体以及研究机构誉为光伏行业的“颠覆者”。同时，由于其具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，非常适合与晶硅电池制成转换效率高达49%的硅/钙钛矿叠层电池，因此也有一种声音认为其是晶硅的“赋能者”。
那么，资本青睐、政策扶持的钙钛矿，究竟是“颠覆者”还是“赋能者”？
效率：赋能晶硅
钙钛矿电池是一种以钙钛矿型（ABX3型）晶体为吸光层的新一代光伏薄膜电池，具有光吸收系数高、载流子扩散长度长、带隙可调等特性，相比于晶硅电池，其光电转换效率上限更高，且非常适合与晶硅电池制成硅/钙钛矿叠层电池。
ScientificReport数据显示，单结钙钛矿电池光电转换效率极限为31%，略高于晶硅电池的29.43%，而双结叠层电池和三结叠层电池则高达45%和49%。目前，单结钙钛矿电池的实验室光电转换效率已达到25.8%，与晶硅电池26.5%的实验室纪录相差无几，而与HJT和TOPCon组成的叠层电池则高达29.2%和28.2%。
资料显示，叠层电池是由两个或多个吸收光谱互补的子电池串联或并联堆叠，通过宽带隙子电池吸收高能光子，窄带隙子电池吸收低能光子以减小损耗继而提高光子利用率。由于晶体硅具有1.12eV的带隙，因此应用于顶部的电池材料如果具有1.725eV的带隙，便可获得最高45%的光电转换效率。例如甲胺铅碘（CH3NH3PbI3）钙钛矿带隙为1.55eV，且调节范围可达1.55eV-2.3eV。
可以看出，单结钙钛矿在效率上相比于晶硅并没有显著优势，但叠层电池则高出53%-66%。京山轻机在近期发布的交流纪要中表示，钙钛矿从原理上更适合做叠层，尤其是在工艺上与HJT的亲和力更好。
成本：颠覆晶硅
除了效率优势以外，钙钛矿在成本端受益于制备工艺简单、原材料耗量少、能耗低等优势，生产成本仅为晶硅的50%，且彻底颠覆了晶硅冗长、复杂的生产工艺。
根据协鑫纳米披露的数据显示，钙钛矿组件的生产仅需一个工厂、45分钟即可完成，而晶硅组件则需要经历硅料、硅片、电池、组件等多个不同工厂的生产加工，最快也需要三天时间。
反映到生产成本上，钙钛矿组件单W成本约为0.5元/W，仅为晶硅组件的50%。根据协鑫纳米的测算，钙钛矿组件的单GW投资额仅为5亿元，而晶硅电池四大主制造环节则高达10亿元。同时，钙钛矿组件中钙钛矿层厚度仅为0.3μm，原材料用料极少且不存在稀缺性。据测算，每块晶硅材料组件消耗1kg硅材料，同样大小的钙钛矿组件仅消耗2g钙钛矿材料。此外，钙钛矿组件的制造能耗仅为0.12kWh/Wp，不及晶硅组件能耗的1/10。
对于光伏发电系统而言，除了效率以外，初始投资额和资产折旧的下降同样能够显著降低度电成本。也就是说，在相同效率下，单结钙钛矿仅成本的下降，便可与晶硅在度电成本上拉开显著差距。由此可见，在成本端钙钛矿相较于晶硅无疑是颠覆性的存在。
寿命与量产：不及晶硅
虽然钙钛矿在效率端和成本端相较于晶硅优势显著，但较短的使用寿命以及尚不成熟的量产工艺，是制约其实现产业化落地的两大关键因素。
相比于晶硅，钙钛矿具有质地脆弱、不耐高温、易氧化、湿气环境下易分解等特性，导致其使用寿命较短且光电转化率衰减较大。数据显示，钙钛矿组件的T80寿命（效率下降到初始值的80%）约为4000小时，距离晶硅组件的25年寿命相距甚远。
针对稳定性问题，业内也在不断加强研发，并提出了多种解决方式，例如使用全无机钙钛矿材料、提升封装工艺等。此外，据媒体报道，近期美国普林斯顿大学研究人员开发出第一款具有商业可行性的钙钛矿太阳能电池，预计使用寿命可达到30年。
除了使用寿命以外，量产工艺不够成熟也同样制约着钙钛矿的产业化落地。目前，实验室制备的高效率钙钛矿组件，多为使用溶液旋涂法在1cm2的极小面积薄膜上实现，而该工艺由于难以沉积大面积、连续的钙钛矿薄膜，因此无法满足大面积、低成本的量产需求。
虽然目前已有刮涂法、狭缝涂布法、喷涂印刷法等多种可实现大规模量产的生产工艺，但在量产光电转换效率上，与溶液旋涂法相比仍有较大差距。数据显示，当前钙钛矿组件的最高量产光电转换效率仅为21.4%（纤纳光电）。
声音：尚存分歧
对于优势与劣势同样显著的钙钛矿未来的发展前景，业内也出现了不同的声音。
特亿阳光总裁祁海珅在接受媒体采访时曾表示，当前阶段的钙钛矿更多是给晶硅赋能，增加钙钛矿技术的HJT叠层电池应该是技术融合的最佳突破路径，光电转换效率达到30%的可能性较大，这是单纯的晶硅电池无法触及的，需要钙钛矿技术的赋能加持方可实现。
而协鑫光电董事长范斌博士在接受媒体采访时则认为，钙钛矿是下一代光伏材料的最佳选择，其效率和稳定性已经在实验室中得到很好的验证。未来在实现产业化后，只要能够给运营商带来更高的回报率，替代晶硅就会水到渠成。
笔者认为，在光伏行业“降本增效”的发展逻辑下，如果叠层电池能够实现超过40%的光电转换效率，那么钙钛矿与晶硅之间必然是共存关系。当然，这并不是否定单结钙钛矿，其显著的成本优势，以及高柔性特征，具有广泛的应用场景。而转换效率更高的双结、三结叠层电池，则可能更多的被应用于光伏发电系统中。
结合光伏巨头的技术布局来看，像隆基绿能、通威股份等企业，均在HJT和钙钛矿领域拥有深度布局，同时也均涉及了同样适合做叠层电池的IBC。或许，在巨头的眼中，叠层电池才是光伏行业的未来。
现状：量产加速
正是基于广阔的发展前景，目前已有越来越多的企业和资本涌入钙钛矿领域，产业化进程也愈发提速。根据中银证券的统计，目前钙钛矿规划产能已超过27GW，开工近1GW，预计2023-2024年的产能增速将达到80%和256%。
具体到企业上，协鑫光电100MW钙钛矿生产线已于2021年开始试产，光电转换效率提升至18%，并于今年6月份顺利通过冰雹测试以及千瓦级户外应用测试；杭萧钢构子公司合特光电计划于2022年底投产首条异质结/钙钛矿叠层电池中试线，目标效率28%以上；纤纳光电产能规模达到100MW，并发布钙钛矿α组件，最高功率可达130W；极电光能于2021年启动150MW试制线建设，预计将于今年投产；通威股份布局的实验线，预计首片钙钛矿电池将于年内下线。此外，万度光能、仁烁光能、无限光能等多家企业亦已展开深度布局。
而在至关重要的设备领域，德沪涂膜、晟成光伏（京山轻机）、众能光电、迈为股份、捷佳伟创等企业均有部分产品实现交付。例如捷佳伟创的“立式反应式等离子体镀膜设备”（RPD）已通过厂内验收，并交付客户；晟成光伏的钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备已实现量产，并成功应用于多个客户端；迈为股份的激光设备已实现交付。
此外，在辅材领域，百佳年代于近期发布了业内首款钙钛矿封装胶膜，能够有效保障钙钛矿电池结构的完整性和稳定性，降低钙钛矿电池的老化衰减率，并已成功向协鑫光电实现交付。
【100份申请只有29份能过，这个装置挺“卷”】8月中旬，广东东莞。天气时晴时雨，空气潮湿闷热，郁郁葱葱的荔枝林里，我国迄今为止已建成的、单项投资规模最大的大科学工程——中国散裂中子源正在进行暑期停机检修。
2018年8月23日，中国散裂中子源项目通过国家验收，正式投入运行。从那时起，这片昔日的荔枝林里，人气就起来了。这里的年均公众参观访问量超1万人次，最火爆的一次线下科普活动中，科研人员半天里就接待了6000人次，前来参观的小汽车一直从中国散裂中子源的大门口排到高速路口。不仅如此，科学界和产业界对中国散裂中子源机时的竞争也很激烈，项目申请书逐年成倍增加，以至于每100份申请书中，只有29份能成功。
这台已运行4年的大装置为何如此“火爆”？趁着停机检修，《中国科学报》记者深入实地一探究竟。
红的、绿的、蓝的、黄的……
好看：五彩斑斓的“黑科技”
每年，中国散裂中子源都会放“暑假”，停机时间长达一个半月到两个月，这段时间，科研人员要给装置做“保养”。
中国散裂中子源是由国家发改委立项支持建设的国家重大科技基础设施，法人单位是中国科学院高能物理研究所。这个装置让中国成为继英国、美国、日本后世界第四个拥有脉冲散裂中子源的国家。
散裂中子源常被比作“超级显微镜”，因为它能够用加速器加速质子打到靶上产生的中子，来探索物质微观结构。
它的源头——加速器系统，像卧龙一般，藏在地下。
地下17米，空调和新风系统让原本湿热的空气变得干爽。沿着亮绿色走道向前，人们能看见一个五彩斑斓的“黑科技”世界。
黄色的是可以让粒子“飞奔”起来的漂移管直线加速器系统，蓝色的是可以把粒子聚成一束的四极磁铁，红色的是可以让粒子以15度角“拐弯”的二极磁铁……
它们先是串成一条长串，之后又围出一个大环。长串部位是直线加速器，环形部位是快循环同步加速器。看似庞大笨重的装备，安装精度要达到10微米到百微米级别，使得自然界微小的物质-质子，能够按要求得到控制并加速。
一旦运行起来，每1秒钟，快循环加速器会像旅游大巴一样“接待”25波等待加速的负氢离子。每波负氢离子“上车”后，会转换为质子，并在0.02秒里沿着快循环同步加速器跑约20000圈，直到速度达到0.92倍光速。
接着，接近光速的质子束像“微型子弹”一样，冲向重金属靶，金属靶的原子核被撞“碎”，科学家又用特殊装置把“碎片”里不带电的中子降速后，引入一台台谱仪中。
谱仪位于离加速器隧道不远的地方，同样五彩斑斓。
中国散裂中子源一期共建了3台谱仪，分别是有着绿色外壳的通用粉末衍射仪、小角中子散射仪，以及有着蓝色外壳的多功能反射仪。
4年来，中国散裂中子源还与粤港澳大湾区高校、研究机构等合作建设了若干条谱仪，以满足全国及地方研究机构和企业的需求。
红的、绿的、蓝的、黄的……以靶站为中心，已经建成和正在建设的谱仪向四面伸展，让中国散裂中子源看起来像一朵绽放的七色花。
“我们的设备国产化率达到90%以上。”散裂中子源科学中心主任、中国科学院高能物理研究所副所长陈延伟告诉《中国科学报》，全国近百家合作单位完成了装置各项设备的研制与批量生产，许多设备达到国际领先或先进水平。
5000、97%、800、122%……
好用：超级显微镜的“超能力”
在中国散裂中子源，科研人员喜欢用数字说话。
最让他们自豪的一个数字是“5000”。在这里，时间不按年、月、日算，而是按小时算。“我们每年打靶提供中子束流的时间在5000个小时。”陈延伟说。
5000小时，意味着一年8700多小时里，中国散裂中子源大部分时间都在产生中子，开展实验。“国际上的其他三台散裂中子源，英国、日本每年的中子束流时间一般都在4000小时左右。”陈延伟说。
另一个让他们自豪的数字是“97%”。“2020年到2021年，我们的实际运行效率超过了97%，这是全球其他散裂中子源都无法达到的效率。”散裂中子源科学中心副主任、中国科学院高能物理研究所研究员王生说，实际运行效率是散裂中子源实际运行时间与计划运行时间的比值。数字越高，说明散裂中子源故障率越低，按计划运行的稳定性更好。
在描述中国散裂中子源的运行成效时，他们则喜欢用课题的数量来说明。“4年，中国散裂中子源开放运行8轮，共完成800余项课题，重点支持国家重大需求项目的机时。”陈延伟说。
面向国家重大需求，他们完成了航空航天发动机叶片应力测试，对“奋斗者”号焊接工艺进行验证……
面向世界科技前沿，他们开展了超级钢、分子筛吸附剂、量子材料等研究。
面向经济主战场，他们在高性能芯片、电池、材料、应力检测等领域，为钢铁研究总院、国电电力发展股份有限公司、中国石油天然气集团有限公司等高技术企业和研究机构提供了重要支撑。
面向人民生命健康，他们在2020年8月成功研制出我国首台具有完全知识产权的硼中子俘获治疗实验装置，并于今年7月底在东莞市人民医院开始安装。
好的数据和成果，使用户像滚雪球一般激增。陈延伟介绍，目前，注册用户已超过3800人，2021至2022年度申请课题数同比增长了122%，课题申请的通过率为29%。
提功率、优性能、加终端、做交叉……
好谋：未来的“小目标”
日渐激增的机时申请和正在加剧的科技战，让中国散裂中子源的“升级”成为现实需求。
早在工程设计之初，科研人员就为装置升级预留了空间。正因如此，未来可以直接在一期工程的基础上升级改造。
陈延伟介绍，目前，中国散裂中子源已经完成一期的全部设计指标。2020年2月，打靶束流功率达到100千瓦的设计指标，比原计划提前一年半；2022年2月，打靶束流功率达到125千瓦，超过设计指标25%，并且实现了稳定高效运行，大幅度地提高了装置性能。
提升打靶束流功率，会使装置在同等时间里生产出更多中子，进而使实验时间缩短，样品分辨率提高。“就好比白天光线强时拍照，曝光时间会比晚上拍照时短，而且拍出来的照片也会更清晰。”陈延伟解释。
科研人员对未来的“小目标”之一，就是将打靶束流功率提升到500千瓦，让中子源变得更“亮”。
此外，散裂中子源科学中心副主任梁天骄介绍，中国散裂中子源升级改造后，有望覆盖用户需求的绝大部分领域，满足更多尺度结构和动力学表征，为多学科交叉研究提供更有力的支撑。
如今，趁着暑期停机检修，这里的科研人员正在为即将安装的新谱仪和实验终端做前期准备。对于该装置未来的进展，《中国科学报》还将持续关注。
2018年8月23日，中国散裂中子源项目通过国家验收，正式投入运行。从那时起，这片昔日的荔枝林里，人气就起来了。这里的年均公众参观访问量超1万人次，最火爆的一次线下科普活动中，科研人员半天里就接待了6000人次，前来参观的小汽车一直从中国散裂中子源的大门口排到高速路口。不仅如此，科学界和产业界对中国散裂中子源机时的竞争也很激烈，项目申请书逐年成倍增加，以至于每100份申请书中，只有29份能成功。
这台已运行4年的大装置为何如此“火爆”？趁着停机检修，《中国科学报》记者深入实地一探究竟。
红的、绿的、蓝的、黄的……
好看：五彩斑斓的“黑科技”
每年，中国散裂中子源都会放“暑假”，停机时间长达一个半月到两个月，这段时间，科研人员要给装置做“保养”。
中国散裂中子源是由国家发改委立项支持建设的国家重大科技基础设施，法人单位是中国科学院高能物理研究所。这个装置让中国成为继英国、美国、日本后世界第四个拥有脉冲散裂中子源的国家。
散裂中子源常被比作“超级显微镜”，因为它能够用加速器加速质子打到靶上产生的中子，来探索物质微观结构。
它的源头——加速器系统，像卧龙一般，藏在地下。
地下17米，空调和新风系统让原本湿热的空气变得干爽。沿着亮绿色走道向前，人们能看见一个五彩斑斓的“黑科技”世界。
黄色的是可以让粒子“飞奔”起来的漂移管直线加速器系统，蓝色的是可以把粒子聚成一束的四极磁铁，红色的是可以让粒子以15度角“拐弯”的二极磁铁……
它们先是串成一条长串，之后又围出一个大环。长串部位是直线加速器，环形部位是快循环同步加速器。看似庞大笨重的装备，安装精度要达到10微米到百微米级别，使得自然界微小的物质-质子，能够按要求得到控制并加速。
一旦运行起来，每1秒钟，快循环加速器会像旅游大巴一样“接待”25波等待加速的负氢离子。每波负氢离子“上车”后，会转换为质子，并在0.02秒里沿着快循环同步加速器跑约20000圈，直到速度达到0.92倍光速。
接着，接近光速的质子束像“微型子弹”一样，冲向重金属靶，金属靶的原子核被撞“碎”，科学家又用特殊装置把“碎片”里不带电的中子降速后，引入一台台谱仪中。
谱仪位于离加速器隧道不远的地方，同样五彩斑斓。
中国散裂中子源一期共建了3台谱仪，分别是有着绿色外壳的通用粉末衍射仪、小角中子散射仪，以及有着蓝色外壳的多功能反射仪。
4年来，中国散裂中子源还与粤港澳大湾区高校、研究机构等合作建设了若干条谱仪，以满足全国及地方研究机构和企业的需求。
红的、绿的、蓝的、黄的……以靶站为中心，已经建成和正在建设的谱仪向四面伸展，让中国散裂中子源看起来像一朵绽放的七色花。
“我们的设备国产化率达到90%以上。”散裂中子源科学中心主任、中国科学院高能物理研究所副所长陈延伟告诉《中国科学报》，全国近百家合作单位完成了装置各项设备的研制与批量生产，许多设备达到国际领先或先进水平。
5000、97%、800、122%……
好用：超级显微镜的“超能力”
在中国散裂中子源，科研人员喜欢用数字说话。
最让他们自豪的一个数字是“5000”。在这里，时间不按年、月、日算，而是按小时算。“我们每年打靶提供中子束流的时间在5000个小时。”陈延伟说。
5000小时，意味着一年8700多小时里，中国散裂中子源大部分时间都在产生中子，开展实验。“国际上的其他三台散裂中子源，英国、日本每年的中子束流时间一般都在4000小时左右。”陈延伟说。
另一个让他们自豪的数字是“97%”。“2020年到2021年，我们的实际运行效率超过了97%，这是全球其他散裂中子源都无法达到的效率。”散裂中子源科学中心副主任、中国科学院高能物理研究所研究员王生说，实际运行效率是散裂中子源实际运行时间与计划运行时间的比值。数字越高，说明散裂中子源故障率越低，按计划运行的稳定性更好。
在描述中国散裂中子源的运行成效时，他们则喜欢用课题的数量来说明。“4年，中国散裂中子源开放运行8轮，共完成800余项课题，重点支持国家重大需求项目的机时。”陈延伟说。
面向国家重大需求，他们完成了航空航天发动机叶片应力测试，对“奋斗者”号焊接工艺进行验证……
面向世界科技前沿，他们开展了超级钢、分子筛吸附剂、量子材料等研究。
面向经济主战场，他们在高性能芯片、电池、材料、应力检测等领域，为钢铁研究总院、国电电力发展股份有限公司、中国石油天然气集团有限公司等高技术企业和研究机构提供了重要支撑。
面向人民生命健康，他们在2020年8月成功研制出我国首台具有完全知识产权的硼中子俘获治疗实验装置，并于今年7月底在东莞市人民医院开始安装。
好的数据和成果，使用户像滚雪球一般激增。陈延伟介绍，目前，注册用户已超过3800人，2021至2022年度申请课题数同比增长了122%，课题申请的通过率为29%。
提功率、优性能、加终端、做交叉……
好谋：未来的“小目标”
日渐激增的机时申请和正在加剧的科技战，让中国散裂中子源的“升级”成为现实需求。
早在工程设计之初，科研人员就为装置升级预留了空间。正因如此，未来可以直接在一期工程的基础上升级改造。
陈延伟介绍，目前，中国散裂中子源已经完成一期的全部设计指标。2020年2月，打靶束流功率达到100千瓦的设计指标，比原计划提前一年半；2022年2月，打靶束流功率达到125千瓦，超过设计指标25%，并且实现了稳定高效运行，大幅度地提高了装置性能。
提升打靶束流功率，会使装置在同等时间里生产出更多中子，进而使实验时间缩短，样品分辨率提高。“就好比白天光线强时拍照，曝光时间会比晚上拍照时短，而且拍出来的照片也会更清晰。”陈延伟解释。
科研人员对未来的“小目标”之一，就是将打靶束流功率提升到500千瓦，让中子源变得更“亮”。
此外，散裂中子源科学中心副主任梁天骄介绍，中国散裂中子源升级改造后，有望覆盖用户需求的绝大部分领域，满足更多尺度结构和动力学表征，为多学科交叉研究提供更有力的支撑。
如今，趁着暑期停机检修，这里的科研人员正在为即将安装的新谱仪和实验终端做前期准备。对于该装置未来的进展，《中国科学报》还将持续关注。
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