近期，一款即将实现商用的太阳能电池——钙钛矿电池成为行业热议的“主角”，学术界发表大量研究成果，嗅觉敏锐的资本涌入，产业界纷纷抢先布局。钙钛矿电池究竟为何物？阻碍其商用的技术痛点是什么？有哪些设备企业已经入局？

游戏规则改变者

作为第三代太阳能电池，钙钛矿电池的运作原理是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料，也被称作新概念太阳能电池。

全印刷工艺大面积碳电极钙钛矿太阳能电池 

传统晶硅电池的光电转换效率已接近29.4%的理论极限，未来效率提升空间小。为了突破效率天花板，钙钛矿电池成为光伏技术变革新方向之一。将晶硅电池和钙钛矿电池堆叠形成的晶硅/钙钛矿叠层电池技术路线，转换效率全球最高纪录已达33.2%。也正因此，“可能成为游戏规则改变者的下一代太阳能电池”日媒这样看待钙钛矿电池的地位。

在商用的黎明前

钙钛矿电池继承了太阳能电池的高效率、低成本、制备工艺简单等传统特点，但它不是一个两三年之内就能冲上主流市场的技术，仍然面临一系列问题。眼下，钙钛矿技术的商业化仍面临两大核心痛点：大面积下高效率和高稳定性。

钙钛矿电池结构 | 图源：澎湃科技

钙钛矿电池结构就像三明治，一般由透明导电电极、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层、金属电极5部分组成。其中最核心的是钙钛矿层薄膜的制备，可使用干法、湿法等制备方式，其在大面积制备时的均匀度和致密度，与电池大面积时的效率损失密切相关。

“变成晶体的过程不难，但在大尺寸上实现物理变化诱导的成核/结晶高度化学一致性比较难。如果解决了这个难题，就基本实现了大面积单结钙钛矿的产业化”，钙钛矿电池上游核心设备供应商上海德沪涂膜设备有限公司董事长王锦山表示。

能源龙头、设备企业入局

钙钛矿电池大规模的投资发生在2022年以后，这时候市场出现了产业化配套，有企业开发大面积钙钛矿电池的涂布装备、蒸镀机，也有企业布局激光划切、封装、透明导电玻璃，这其中不乏像大族激光等上游设备企业入局。可以预见的是钙钛矿电池组件生产需求将迎来爆发，对设备企业来说或许是新的增量市场。

 最新企业动态 

• 7月2日，光伏电池设备龙头捷佳伟创发布公告称，募集资金总额不超过9.61亿元，用于投资钙钛矿及钙钛矿叠层设备产业化项目及补充流动资金。项目建成完全达产后，可显著提升公司钙钛矿及钙钛矿叠层电池核心设备相关产品的生产能力和技术优势。

• 6月30日，极电光能宣布，近日，经全球权威机构TUV-SUD的严格检测认证，该公司在0.72m²钙钛矿量产组件上创造了17.18%的全面积效率，这是商用尺寸钙钛矿组件上的又一次重大突破。

• 6月28日，大族激光科技产业集团股份有限公司表示，公司在钙钛矿技术领域自主研发的钙钛矿激光刻划设备已实现量产销售，大尺寸整线激光刻划设备已在钙钛矿头部企业交付。

• 中国核电6月28日公告，公司通过了《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》。该公司在2022年年报中曾提及，去年开展了多个敏捷端新产业项目的实践，重点项目钙钛矿太阳能电池项目加速研发。

钙钛矿电池产业化进展

太阳能电池技术的下一个代表钙钛矿电池，正逐渐受到产业界的关注和投资。随着相关设备的不断完善，钙钛矿电池有望颠覆光伏行业，并为可再生能源发展带来新的突破。

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