世界观察：下一个万亿蓝海市场：钙钛矿

作为光伏材料的钙钛矿，实际是指与钙钛矿(CaTiO3)晶体结构类似的一大类化合物。因其更高的理论效率、更低的可期成本，而被视为下一代光伏路线可能选择的“终极答案”。

今天，钙钛矿电池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。

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钙钛矿，以10年时间，走完晶硅半个世纪发展之路。

曾经，钙钛矿还只是存在于《科学》杂志的科学突破。如今，钙钛矿已成为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）》中的亮眼词汇。方案指出，在新能源发电方面，研究可突破单结光伏电池理论效率极限的光电转换新原理，研究高效薄膜电池、叠层电池等基于新材料和新结构的光伏电池新技术。这意味着，《方案》的提出将在政策端赋能国内光伏电池的研究和发展。

钙钛矿的转化效率也从最初的3.8%，跃升至如今钙钛矿-叠层电池31.3%的最新理论数据。

据业内人士介绍，钙钛矿电池的开发速度之所以比晶硅快得多，是因为它不单指一种物质，而是多种化合物的混合。通过调整这些化合物的组合，电池效率可以不断提升。

由于高转化率和低成本优势，钙钛矿电池适用于大型电站等场景。同时因其轻薄、柔性和可定制的特性，一旦突破了关键技术问题，未来有望广泛适用于光伏建筑一体化、电子消费产品、传感器、布料等多种场景。钙钛矿及其叠层电池有可能替代和补充晶硅产品，获得可观的市场份额。

换句话说，钙钛矿使得光伏产业的想象空间变得更大了。

据上海证券报显示，国内目前主要的钙钛矿链上的优势企业大多还没上市，比如纤纳光电、协鑫光电、仁烁光能、极电光能、万度光能、华能新能源等，各家中试线计划基本集中在今明两年安装完成，规模都在100MW—200MW之间，组件尺寸主要为1.2mx0.6m或相近尺寸。

纤纳光电和协鑫光电两家企业，率先向量产道路进发。此外，天合光能正在研发晶硅上叠钙钛矿，而更多厂商研发的项目仍以单结（即单层钙钛矿面板）为主。如宁德时代、通威股份等新能源龙头企业也纷纷抢滩攻占钙钛矿。

以目前情况来看，钙钛矿依然存在一些缺点，需要迈出实验室到生产线的重要一步。对此，东方财富证券总结了五点不足之处：

第一，尺寸小。转换效率较高的钙钛矿电池其尺寸均为实验室级别，未达到商业化尺寸。

第二，稳定性差。氧气氧化、光辐照、紫外线等都会对钙钛矿电池稳定性产生显著影响。

第三，寿命相对较短。目前，钙钛矿电池寿命不长，其最高寿命为3000小时，但晶硅电池寿命为25年。

第四，原料毒性。钙钛矿电池原料中含铅元素，具有毒性，可能对环境造成一定的污染。

第五，涂覆技术不成熟。钙钛矿层没法均匀涂抹在设备表面，对器件性能有明显负面影响，需要开发更好的喷涂工艺。

光伏产业也需“降本增效”，市场对于钙钛矿的期望值已经拉得很高 。

钙钛矿电池材料成本低，结构简单，制造工艺流程短，生产能耗低。以1GW产能投资来对比，晶硅的硅料、硅片、电池、组件全部加起来，需要大约9亿、接近10亿元的投资规模，而钙钛矿1GW的产能投资，在达到一定成熟度后，约为5亿元左右，是晶硅的1/2。

科学家已在逐步解决钙钛矿所面临的技术性难题，就在8月1日，据中科院官网消息，半导体所研究员游经碧带领团队发现，通过在钙钛矿材料中引入少量氯化铷（RbCl），可将常见的引起钙钛矿不稳定的二次相PbI2转化成为全新的热稳定性和化学稳定性好的PIRC。

基于该研究获得的高稳定性、光吸收扩展的钙钛矿材料，该团队研制出认证效率为25.6%的钙钛矿太阳能电池，为目前公开发表的单结钙钛矿太阳能电池世界最高效率。