但即使钙钛矿“出色”，它也需要跨越实验室到生产线的“鸿沟”，进入更广阔的市场

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上海证券报

钙钛矿是一个有点尴尬的名字，它将在2022年在资本市场出名。

8月18日，科技部等9部门发布《科技碳峰与碳中和帮扶实施方案》，提出开发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术，再次将钙钛矿新技术推向聚光灯下。

与字面不同，钙钛矿作为光伏材料实际上是指类似于钙钛矿晶体结构的一大群化合物。由于理论效率高和预期成本低，新一代光伏线路被视为可供选择的“最终答案”。

在10年内完成了半个世纪的结晶硅开发。2013年，美国科学杂志将钙钛矿评为当年十大科学突破之一。在当时仍由晶体硅“主导”的光伏领域，钙钛矿也在实验室证明了其在光电效应方面的巨大潜力。

从“无人”到“明日之星”，钙钛矿的转换效率也从最初的3.8%跳到了钙钛矿托斯塔克电池31.3%的最新理论数据。这趟“成名”之旅伴随着钙钛矿技术上限的突破和工业化的阶段性登陆。

与此同时，越来越多的“寻光者”在“降低成本和提高效率”的指导下进入课程。龙基、京科、天河、凯晖、宁德、腾讯等行业领军人物、风险投资基金、产业资本已布局钙钛矿，抢占未来技术。

资本市场“春江水暖”

春江是温鸭的先知。与二级市场相比，一级市场最早嗅到了未来技术的进步。

钙钛矿不到10年，从过去40年到50年就完成了晶体硅的开发

“得到钙钛矿的人必须提高自己的声音。”。对于2022年的资本市场来说，这并不夸张。截至8月18日，选择“钙钛矿电池”的指数上涨24.30%，超过市场。景山轻机械、金晶科技、杭萧钢结构等概念股继续上扬。8月以来，GCL integrated、特变电工、瑞泰新材料等十多家上市公司被问及是否会在互动平台上参与钙钛矿业务。

首先在大规模生产的道路上采取实际步骤的应该是仙纳光电和协鑫光电两家企业。7月28日，fiberoptic发布首批5000件α-the模块最大功率130W，尺寸1.245mx0.635m送至浙江工商分布式钙钛矿电厂，该电厂率先实现了钙钛矿光伏应用。

“专注”于层状钙钛矿模块的仁硕光能已成为这条技术路线上最远的公司。顾名思义，“星形钙钛矿”意味着两层钙钛矿被堆叠以最大化模块效率。

[财经消息]

此外，a股的一些新能源领袖也出售了钙钛矿。例如，宁德时报董事长曾玉群在近期的业绩发布会上表示，公司对钙钛矿电池的研究进展非常顺利，正在建设一条中试线。

“开放领域”的应用

如果我们说高转换效率上限是钙钛矿进入光伏领域的落脚点，那么应用领域更多的可能性是用于打开市场的钙钛矿技术。

进入太阳能电池领域以来，钙钛矿材料把目光转向了晶体硅转换效率的“天花板”，开启了“效率革命”。

在过去很长一段时间里，晶体硅光伏电池都是成本和效率的出色组合。同时，天然矿物转化为太阳能的效率也有限制。29.43%的理论极限值是晶体硅材料的障碍。实际上，2017年以后，晶体硅的实验室效率“停滞”了26.7%，没有得到新的突破。

与此相反，钙钛矿已经出现了“最陡峭的增长曲线”。2009年，日本科学家首次使用钙钛矿太阳能电池发电。当时，它的功率转换效率仅为3.8%。仅在过去13年，钙钛矿电池的实验室效率就基本达到了60多年来晶体硅开发所达到的水平，达到了25.7%。另外，钙钛矿电池的理论效率为单层为33%，双层为45%，具有比结晶硅更高的促进空间。

该工艺特性也为钙钛矿电池提供了更丰富的应用场景。钙钛矿材料不仅可以印制在玻璃表面上制造玻璃类太阳能电池，还可以印制在薄而软的塑料或窗帘表面等其他材料上。具有大规模弯曲能力的电池还可以扩展应用于个人电子设备、家用智能设备和光伏建筑的集成场景。

严布依自豪地说：“钙钛矿还可以制造彩色和半透明的薄膜，实现不同的颜色效果，这些都是晶体硅材料无法进入的新领域。”。

同样对钙钛矿技术的未来持乐观态度的是，钻石玻璃总经理严春来建议将玻璃的光能值用于玻璃的应用领域，即BIPV+btpv领域。

产业链已经准备好发展

作为重要的一环，涂层和PVD成为设备制造商的“必争之地”。传统设备制造商也在努力。

在提高效率的同时，降低成本是很重要的。对于这一点，专注于钙钛矿投资的彩票鼎盛期合伙人非常兴奋。他站起来，在白板上说：“硅材料厂-高，硅晶片厂-高，电池厂-高。晶体硅光伏的生产阶段都是高能耗！”写了。然后，他在这些链接上画了斜线，在下面画了一个盒子。一支箭射进一支箭里出来了。“钙钛矿，这就是过程！”

在具体制造过程中，首先在实验室瓶罐中合成钙钛矿溶液，然后送至生产线，带正极玻璃自动清洗后，与第一次真空镀膜进行激光划线，涂敷钙钛矿后结晶，然后用激光雕刻第二槽，实现串联连接在真空镀覆后的电极后，开始第3次激光划线，在第4次激光边缘清洁后，安装背板，加热玻璃与上述材料之间的粘接膜。

由钙钛矿和夹在它们之间的电极组成的前后玻璃模块诞生了。很明显，钙钛矿的“作为模块的电池”模型大大简化了其生产过程。涂层技术和PVD技术的应用也使钙钛矿太阳能电池的生产和制造更贴近面板行业。

作为重要的一环，涂层和PVD成为设备制造商的“必争之地”。在这方面处于领先地位的德国上海涂料公司最近宣布，该公司开发的用于大面积钙钛矿太阳能电池板制造的核心涂层设备系统已成功直接验收，成为世界领先的德国、日本、韩国狭缝涂层设备的标准。

传统设备制造商也在不断努力。许多设备和工艺都已进入验证阶段，或者部署了一条试点线来接受小订单。例如，迈韦主要集中于钙钛矿层的印刷、真空镀膜，并交付相关的定制激光装置。景山光机子公司胜成光电选择与协鑫光电合作，建设电池和模块生产线。此外，东方日升、通威股份、精科能源、中来股份等光伏“内部人物”也开始加大设备自学、设备改造、技术验证力度。

工业化道路漫长

钙钛矿要想进入更广阔的市场，就必须跨越从实验室到生产线的“鸿沟”。

从产能投资的角度来看，1GW晶体硅太阳能电池需要近10亿元的投资规模，业内预测成熟期钙钛矿成本仅为其中的一半。在原料方面，钙钛矿原料较为普遍，无瓶颈、用量少，对于纯度要求，硅材料纯度需达到99.9999%以上，钙钛矿仅需95%即可满足使用要求，在能耗方面单晶模块每瓦能耗约为1.52kwh，钙钛矿模块能耗仅为0.12kwh

但即使钙钛矿“出色”，它也需要跨越实验室到生产线的“鸿沟”，进入更广阔的市场。

这并不是说得到好的设备就能生产出好的电池。钙钛矿溶液的配方和设备调试细节不仅是各公司的“关键”，也是业界共同的话题。由于技术开发时间短，不像晶体硅那么成熟，也没有现成的钙钛矿生产线设计模板，风险投资企业需要“0到1”摸着石头过河。

如何通过在设备表面均匀涂敷钙钛矿层来突破钙钛矿易氧化、耐高温、衰减率高、使用寿命短等技术瓶颈“这一过程决不能一举完成”。针对这一问题，严密的浮标解决方案是“多次尝试，为了提高商用钙钛矿模块的效率和稳定性，不断引进高性能界面改性材料”。

此外，缺乏行业标准也是钙钛矿工业发展中亟待解决的问题之一。“由于晶体硅的内部系统与钙钛矿明显不同，我们不能简单地用晶体硅的标准来测试钙钛矿，如果没有设置标准，我们就可以知道如何应用，”仁硕太阳能高管说。粉丝 宾认为，业内存在争议。目前，一般的方法是遵循IEC61215晶体硅标准。