2030年，29%单结效率！钙钛矿电池技术 再塑光伏效率天花板

钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型（ABX3 型）晶体为吸光层的新一代薄膜太阳能电池，钙钛矿光吸收系数高、材料成本低，钙钛矿电池结构简单，制造工艺流程短，生产能耗低；钙钛矿电池效率不断提高，历时多年钙钛矿电池光电转换效率从3.8%提升至25.7%，有望打平甚至超越晶硅电池，而原料、制造成本远低于晶硅电池，有望成为新一代的光伏技术；随着相关企业逐步攻克钙钛矿电池长期稳定性、大面积制备等关键技术，该技术有望成熟。

钙钛矿叠层电池，效率几何？钙钛矿叠层电池光电转换效率有望达到45%以上，含有多个吸光层的叠层电池，分别吸收不同波长的阳光，提升了光的利用率；两结电池理论极限效率45%，三结构限效率49%。

南京大学研发的钙钛矿/钙钛矿叠层电池，效率28.0%；EPFL/CSEM研制的钙钛矿/硅叠层电池，效率31.3%，未来还将持续发展突破。

钙钛矿工艺，路在何方？钙钛矿电池核心结构为电子传输层ETL/钙钛矿层/空穴传输层HTL 组成的“三明治”薄膜结构，工艺包括薄膜制备、激光刻蚀、封装三大步，关键在实现大面积高质量薄膜制备。溶液涂布法（刮刀涂布机，狭缝涂布机，丝网印刷机）、溶液喷涂法（气压或超声喷头，压电印刷设备）、气相沉积法（磁控溅射PVD, 反应式等离子体沉积RPD，真空蒸镀等设备）等薄膜制备设备正在同步发展。

钙钛矿产业，谁在推进？协鑫纳米、纤纳光电等多家公司竞技钙钛矿光伏电池产业化。苏州协鑫纳米投建的100MW 量产线已在昆山完成厂房和主要硬件建设，组件尺寸1m×2m，预计组件效率18%以上；杭州纤纳光电2022 年5 月20 日发布了全球首款钙钛矿商业化组件alpha，实现了100MW 级规模量产。随着多家的持续推进，钙钛矿光伏电池产业化的前景越来越明朗。7月28日下午，全球钙钛矿光伏产业化领军企业纤纳光电在浙江衢州举行了首批α组件的发货仪式，此次发货数量为5000片，用于省内工商业分布式钙钛矿电站。