■ 中国工业报记者 余 娜
   “钙钛矿电池元年”，利好消息不断。
   近日，2024年最新 《太阳能电池效率纪录表》 （第64版）发布。在钙钛矿光伏分类中，隆基绿能、仁烁光能、纤纳光电、光因科技等中国公司分别摘得多项钙钛矿电池世界纪录。
   2023年，光伏钙钛矿技术经历了从小面积到大尺寸、高效率，从实验室到生产线、产业化，从单结到与晶硅叠加技术的持续突破，推动了转换效率提升，并见证了多条大尺寸产线先后落地。2024年，随着数个GW级产线落地，钙钛矿电池产业有望迎来新一轮增速。
   在稍早前的2024SNEC光伏展上，协鑫集团董事长朱共山预测，钙钛矿将以巨大的后发优势 “顶点起跳”，拉动光伏产业走出 “囚徒困境”。未来十年，钙钛矿都将处于黄金时代。极电光能联合创始人、总裁于振瑞亦坦言，“光伏市场巨大，可以支撑多巨头格局”。
   钙钛矿，正成为光伏企业新一轮厮杀的主战场。
初代产品将走向市场
   未来两三年，是钙钛矿初代产品走向市场、在实证中验证自己的关键时期。
   在太阳能电池市场中，传统的硅基电池占据主导地位，其市场份额超过95%。相较于硅基电池，钙钛矿型太阳能电池在性能上更胜一筹，制造成本更便宜，且具有更低的碳足迹，将两个钙钛矿太阳能电池叠为一体的串联太阳能电池更被认为是下一代的主流技术。
   钙钛矿是指以俄国地质学家LevPerovski名字命名的一类具有ABX3结构的矿物化合物，而具有光伏效应的钙钛矿材料主要是一类具有相同晶体结构的杂化金属卤化物钙钛矿。钙钛矿太阳电池是指使用 “有机-无机杂化金属卤化物”作为光敏层的一类薄膜太阳电池。由于所使用的光敏材料与钙钛复合氧化物具有相同的晶体结构，所以被称为 “钙钛矿太阳电池”。
   截至2024年5月，钙钛矿-晶硅叠层太阳电池的世界最高纪录效率为33.9%（面积：1.0044cm2），由隆基绿能创造；钙钛矿-晶硅叠层小组件的世界最 高 纪 录 效 率 为 28.6% （面 积 ：258.14cm2），由英国牛津光伏保持；钙钛矿-钙钛矿叠层电池的世界最高纪录效率为29.1%（面积：0.0489cm2），由南京大学和仁烁光能保持；钙钛矿-钙钛矿叠层大面积电池的世界最高纪录效率为28.2%（面积：1.038cm2），由南京大学和仁烁光能保持；钙钛矿-钙钛矿叠层微型组件的世界最高纪录效率为24.5%（面积：20.25cm2），也由南京大学和仁烁光能保持。
   当前，钙钛矿商业化组件的稳定性正在得到大幅提升。资料显示，2022年杭州纤纳1.2m×0.6m的钙钛矿组件经德国电气工程师协会权威认证，通过了IEC61215、IEC61730稳定性全体系测试。2023年极电光能1.2m×0.6m的钙钛矿组件经德国莱茵认证公司TUV权威认证，获得了首张IEC61215、IEC61730的商用证书。
   《2023-2024年中国光伏产业年度报告》显示，在钙钛矿太阳电池效率和稳定性的研究上，高效率不代表稳定性也高，高稳定性电池不代表效率也高，大多情况下效率和稳定性无法兼顾。如何制备同时具有高效率和高稳定性的大面积钙钛矿组件，即 “稳效协同”的量产组件，成为钙钛矿产业化的关键问题。
   未来两三年，是钙钛矿初代产品走向市场、在实证中验证自己的关键时期。
   产品稳定性及商业化待验证。学术界对影响钙钛矿稳定性的原因有了比较深入的理解，并针对性地提出了各种解决方案，不过这需要更多的实验进行验证。2023年，头部企业陆续展开钙钛矿电站野外实证数据的收集，预计2024-2025年将会有更多的野外数据对钙钛矿产品稳定性提供验证支撑。
   钙钛矿的效率测试及功率标定问题凸显。 《2023-2024年中国光伏产业年度报告》显示，国际认证机构对光伏电池 （组件）测试的面积定义仅限三种：全面积、孔径面积和限定辐照面积。全面积与孔径面积一般在成熟商业化组件的测试中采用。而钙钛矿的效率认证普遍采用限定辐照面积法来进行电池和组件的测试。但行业内仍有不少第三方认证机构采用的是 “去死区”的方法，造成因组件死区面积比例不同产生的测试结果偏差和应用效果偏差。建立一套新的标准来标注钙钛矿组件功率显得至关重要。
   根据中国光伏协会的预测，2023年中国钙钛矿新增产能为0.5GW，2030年将达161GW；渗透率方面，预计2023年钙钛矿渗透率为0.2%，2030年达到30%。
三股势力入场布局
推动钙钛矿成为光伏主流技术，钙钛矿初创企业、传统晶硅巨头、跨界企业三股势力快速切入市场。
   庞大的光伏市场，正支撑 “三股势力”入局钙钛矿产业，并形成多巨头格局。
   在6月27日举行的中国国际科技促进会钙钛矿产业分会半年度会员大会 （2024）暨第六届全球钙钛矿与叠层电池 （大湾区）产业化交流会上，中国国际科技促进会钙钛矿产业分会产业分析工作组副组长游家训介绍，目前钙钛矿初创企业共建设有百兆瓦级产线15条左右。其中，有4家头部初创企业正在建设或规划建设GW级产线，分别是协鑫光电、极电光能、纤纳光电、仁烁光能。
   另据中国光伏行业协会统计，截至2024年3月底，仁烁光能、万度光能、曜能科技、脉络能源4家公司百兆瓦级钙钛矿中试线已陆续建成。多家钙钛矿公司正在建设中试线以及更多的实验室小试线建成或在建。
   推动钙钛矿成为光伏主流技术，不少钙钛矿初创企业快速切入市场。
   位于无锡的钙钛矿产业化头部企业——极电光能年产1GW钙钛矿太阳能光伏组件项目，是全球第一条启动建设的量产线，目前洁净施工即将完成，设备正在等待进场，按照计划今年三季度将实现首片下线。
   近日，钙钛矿光伏企业纤纳光电与三峡集团合作建设的位于库布其沙漠的1兆瓦钙钛矿光伏电站已并网发电超半年。该电站是全球首个商业化运行的兆瓦级钙钛矿地面光伏项目。今年夏季，该钙钛矿电站的发电量已超过等效晶硅太阳能电站。
   5月28日，仁烁光能GW级钙钛矿光伏电池投资项目签约落户常熟经开区，进一步推动了钙钛矿产业的商业化进程。仁烁光能董事长谭海仁表示，目前钙钛矿光伏市场正处在产品导入期，市场需求在逐步上升，GW级量产线的落地恰逢其时。随着技术的不断进步和产业生态的不断完善，未来产能将持续扩大。
   相比钙钛矿头部企业的 “alin”策略，不少晶硅巨头选择了将钙钛矿作为 “第二增长路线”。
   6月14日，隆基绿能宣布其研制的晶硅-钙钛矿叠层太阳电池取得了重大突破。据欧洲太阳能测试机构 （ESTI）的权威认证，该电池的光电转换效率高达34.6%，再次刷新了隆基团队此前创造的晶硅-钙钛矿叠层电池效率世界纪录。
   全球光伏组件出货量第一的晶科能源，技术重心放在TOPCon的同时，也在布局钙钛矿叠层电池。晶科能源副总裁钱晶表示，未来，TOPCon与钙钛矿叠层技术将是公司新一代的技术方向。
   协鑫光电现已建成业内首条钙钛矿百兆瓦中试线，并推出行业首款钙钛矿产业化组件。3月，协鑫光电与港华能源投资有限公司签署战略合作，将在今年内共同建设全球首个产业化2平方米尺寸的钙钛矿叠层组件实证示范项目。
   光伏行业价格下行的当下，突破晶硅太阳电池的效率限制，选择钙钛矿-晶硅叠层太阳电池路线，成为隆基绿能、晶科能源、通威、正泰新能、天合光能、阿特斯等晶硅电池龙头的 “兵家必争之地”。
   新入局者不断。除钙钛矿初创企业及晶硅电池龙头，中国核电、比亚迪、京东方、宁德时代等也在跨界布局钙钛矿行业，纷纷进行相关技术和专利储备。
   2023年6月，中国核电审议通过了 《关于柔性、刚性钙钛矿商业级中试产线研发科研项目立项的议案》，2023年重点加速钙钛矿太阳能电池产业化进程。
   2023年11月，比亚迪在投资者关系活动发布中介绍旗下光伏业务时，提到 “比亚迪已积极布局了钙钛矿电池技术”。
   据国家知识产权局公告，宁德时代申请了一项名为 “钙钛矿太阳能电池及其制备方法 “，公开号CN117242915A，申请日期为 2022年3月。
   7月4日，安徽合肥新站高新区管委会发布的项目环评影响书显示，合肥京东方光能科技有限公司将开展钙钛矿太阳能电池中试线研发。建成后预计研发钙钛矿电池规模为91.25万片/年。
   钙钛矿光伏标准组件，正在迈进商业化门槛。去年，钙钛矿光伏标准组件实现了历史性跨越，向大规模商业化迈出了一大步。纤纳光电、协鑫光电、极电光能均有标准钙钛矿组件发电项目竣工发电。2023年11月底，三峡集团鄂尔多斯1MW钙钛矿电站并网。这些项目将为钙钛矿标准组件实现大规模商业化应用奠定基础。
   值得一提的是，不同于宏观市场环境表现，钙钛矿光伏企业持续受资本市场追捧，2023年全年至少有7家钙钛矿企业完成新一轮股权融资。今年5月，钙钛矿太阳能电池企业日耀光电完成数千万元天使轮融资。据悉，融资将主要用于大尺寸钙钛矿太阳能电池组件试验线的建设。