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环球微头条丨钙钛矿电池今年有望进入量产,光伏行业真的要重新洗牌了吗?

2023-05-31 03:09:14来源：KE科日光伏网

“从2023年开始，钙钛矿电池技术也将正式步入量产元年，在跨越量产这道最主要的门槛之后，钙钛矿将阔步迈向实证应用的新纪元。”5月23日，第十六届（2023）国际太阳能光伏与智慧能源（上海）大会上，协鑫（集团）控股有限公司董事长朱共山在开幕式上发表《大变局时代的新能源生态跃迁图》的主题演讲，说今年将会有钙钛矿电池的量产。

(相关资料图)

对于光伏行业来说，钙钛矿电池的量产绝不是一件小事。所谓钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，完全不同于目前的晶硅太阳能电池。根据中信建投发布的研报，钙钛矿电池理论值与实验室效率均已超过晶硅表现，钙钛矿电池/组件生产过程与晶硅大不同，更具经济性。

“如果钙钛矿电池真的开始取代晶硅电池，那行业将面临新一轮的洗牌。但是，钙钛矿电池目前为止还是存在一些问题没有突破。我们还是要看他（朱共山）说得量产怎么定义，如果说这个量产是100MW级别的，那也是量产，但还不足以现在就颠覆行业。但如果这个量产已经进入GW级别了，那就不一样了。”江苏某组件企业的高管对《华夏时报》记者说。

钙钛矿电池今年量产？

钙钛矿型太阳能电池完全不同于目前的晶硅太阳能电池。据中信建投发布的研报，钙钛矿电池具有效率和成本两大优势：第一，钙钛矿电池理论值与实验室效率均已超过晶硅表现。理论上，单结钙钛矿光电转化效率可达33%，叠层可达44%以上；实验室来看，单结钙钛矿电池的光电转化效率已达25.6%，钙钛矿-硅叠层电池已达31.3%，6月全钙钛矿叠层电池效率已达28%。而晶体硅太阳能电池光电转化的理论极限效率为29.43%，实验室效率停留在26.7%；第二，钙钛矿电池/组件生产过程与晶硅大不同，更具经济性。不同于晶硅路线要经历硅料、硅片、电池片、组件四个环节方可制备晶硅组件，钙钛矿组件制备仅需单一工厂，且生产过程耗时较晶硅大幅缩短，能耗也大为降低，钙钛矿材料成本占比极低。

由于这些优点，已经有多家上市公司布局钙钛矿。据《华夏时报》记者不完全统计，除了协鑫以外，目前已有约20家上市公司展现了对钙钛矿的兴趣，其中包括宁德时代。早在去年，宁德时代就表示正在搭建100MW中试线，目标尺寸1.2mx0.6m。协鑫科技2021年就下线了尺寸为1mx2m的全球最大尺寸钙钛矿组件。杭萧钢构也曾在互动平台上称，子公司合特光电投产首条晶硅薄膜+钙钛矿叠层电池中试线，目标转化效率为28%以上。此外，隆基绿能、天合光能、晶科能源、东方日升、通威股份、中来股份等光伏行业龙头企业均公开表示，已有设立专门团队展开对相关技术的研究。

从具体的推进进度来看，协鑫无疑是目前进度最快的公司之一。“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，目前转换效率已经达到30%以上，即将开启一个巨大的光电应用新空间。钙钛矿将出现在柔性可穿戴电子设备、轻量化便携发电装置、汽车、光伏玻璃建筑一体化、电脑、手机等消费终端，近距离嵌入人们的衣食住行用之中。”朱共山在大会上如是表态。

技术难题解决了吗？

不过，对于钙钛矿电池是否将开始引发光伏行业洗牌，市场仍有不同意见。

东方财富证券曾发布研报，总结钙钛矿电池技术五点不足之处：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。正是由于这些缺点，市场对钙钛矿的商业化前景仍有争议。

“我们还是要看他（朱共山）说的量产怎么定义，如果说这个量产是100MW级别的，那也是量产，但还不足以现在就颠覆行业。但如果这个量产已经进入GW级别了，那就不一样了。”江苏某光伏组件企业的高管如是对《华夏时报》记者表示。

他认为，理论上的数据和实验室里的数据，很多时候和实际跑出来的数据差别很大。而且即便技术真的很优越，也要看整个供应链的环境和配套。他坚持认为，三到五年内钙钛矿电池并不会有明确的商业空间。

“光伏行业的技术升级迭代更新比较快，也存在着不同技术路线问题，目前钙钛矿电池的稳定性、大尺寸等问题有待攻关，钙钛矿技术更多的还是做新型电池叠层工艺，单纯的钙钛矿电池产业化之路也是处于萌芽状态。基于全球钙钛矿技术的科研人员比较多，一是学术研究发展的需要；二是技术起步比较容易、工艺突破比较难，完全实现产业化规模化发展还是有路要走。目前阶段的钙钛矿电池技术更多的是给晶硅电池技术的赋能，增加钙钛矿技术的HJT异质结叠层电池应该是技术融合的最佳突破路径，达到30%光电转换效率的可能性比较大，这是单纯的晶硅技术电池无法触及的，需要钙钛矿技术的赋能加持下的合力作用。钙钛矿电池虽然投资成本低、转换效率潜力也高，但是其衰减快、寿命短问题、难以实现大尺寸等一系列问题都需要不断地解决和提升，才能具有大范围商业化推广的条件。”金辰股份常务副总裁祁海珅认为，把钙钛矿技术与晶硅技术结合的HJT异质结叠层电池或许是更有可能在短期见到效果的路线。

“GW级肯定是我们的目标，但从今年来说，我们最关键的还是实现18%以上的转化效率。”协鑫科技相关人士告诉记者。

据该人士介绍，18%的转化效率对钙钛矿产业化来说意义重大。目前市面上1m×2m的晶硅组件实际效率为20%左右，因与晶硅组件的电路结构不同，同等效率的钙钛矿组件发电量平均比晶硅高5%。如果协鑫光电100MW产线能够量产18%的大尺寸组件，结合钙钛矿组件更低的制造成本，公司的钙钛矿组件即可在光伏市场具备相当的竞争优势。

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