中国能源资讯网近日，在美国《科学》杂志上发表了一项太阳能电池成果，瑞士科学家将钙钛矿太阳能电池的转化效率提高到了20％，并且更耐用，目前这种新技术有望快速投入商业应用。
钙钛矿是一种分子通式为ABX3的晶体材料，呈八面体形状，光电转换效率高，在光伏、LED等领域应用广泛。
当前太阳能电池中的光电材料普遍使用的是硅材料，硅电池的光电能量转换效率较高，但它的制作成本也高，而且在制作过程中需要消耗大量化石能源、产生污染环境的化学物质，于是发展新一代低成本太阳能电池成为了新的目标。
降本增效是光伏行业的永恒主题。经过几十年发展，太阳能电池历经了三代，分别是晶硅、薄膜、新型太阳能电池，钙钛矿电池是第三代太阳能电池的代表。
钙钛矿太阳能电池(PSCs)是利用钙钛矿结构材料作为吸光材料的太阳能电池，具有高效率、低成本、高柔性等优势。钙钛矿太阳能电池还可通过与HJT叠层进一步提升光电转换效率，是未来产业化的重点发展方向。
硅料紧缺问题暂时难解，钙钛矿或将取代晶硅
光伏行业在2022年依旧保持着高景气度。在2022年光伏产业链供应论坛中，中国光伏行业协会名誉理事长王勃华表示，通过对各省装机规划了解看，乐观预计光伏市场或将开启加速模式，并将今年新增装机预测调高10GW，预计全年实现85-100GW。
但下游行业“苦不堪言”，随着硅料价格上涨，硅片、电池片企业相继提价，对下游短期需求形成压制。据智汇光伏统计，5月底以来，主流组件价格上涨到1.95元/W以上，国内运营商对组件价格接受度降低，6月份的组件招标量降至年内最低。
而钙钛矿电池大概率是产业破局的关键。《Rethink Energy 》预测，2025年开始，光伏装机的增长将受到传统组件市场的供应限制，而从长远来看，钙钛矿有可能将光伏成本降低80%，加上其无可比拟的高效率， 在2030年 ，钙钛矿将超过全球市场的29% 。
钙钛矿还将创造一系列全新的技术，包括构建集成光伏系统(BIPV) – 在窗户上、建筑物侧面以及各种设备上，而不是传统的光伏应用场景。制造及使用方式上，可以更容易且廉价地进行更换，生产更像是印刷过程而不是组件制造厂。
钙钛矿电池的成本优势突出
钙钛矿电池成本只有一般太阳能电池的1/5，非常适用于光伏领域，由于其所需的原材料储量丰富，制备工艺简单且可以采用低温、低成本的工艺实现高品质的薄膜产品，从而拥有诱人的前景。这些有着高质量晶体结构的薄膜甚至可以与在高温下以高成本获得的硅片的晶体质量媲美，实现柔性化和"卷对卷"式的规模化生产。
钙钛矿电池的制备工艺相较于硅基光伏更为简单，工艺流程也相对简单。钙钛矿光伏电池的制备中，ETL（电子传输层）、HTL（空穴传输层）与钙钛矿吸光层是制备工艺中的核心环节，其中，钙钛矿吸光层的制备是最核心的环节。
尽管钙钛矿电池的科研工作取得了可喜的成绩，但是在进行商业运转之前还必须先解决一些难题。钙钛矿太阳能电池的稳定性是制约其量产的重要因素。钙钛矿太阳能电池的T80寿命约为4000小时，其效率仅为初始值的80%，与目前主流光伏技术25年寿命相差甚远。
钙钛矿材料自2009年首次应用于光伏发电后，在短短几年时间里，实验室中光电转换效率就已经从3％提高到了20％，被视为极具竞争力、最有希望实现低成本发电的光伏技术之一。
钙钛矿太阳能电池主要采用涂布工艺和 PVD工艺，生产流程大大简化。在产业方面，国内钙钛矿设备厂商订单先行，部分订单已成功交付，国内钙钛矿太阳能电池生产厂商效率不断突破，已纷纷布局中试线。
钙钛矿电池产业进程加速，产业链企业布局推进
2022年，国内围绕钙钛矿领域的政策文件、产业落地、投融资活动更为活跃。尤其在产业方面，宁德时代等非光伏企业纷纷布局钙钛矿电池项目，业内耕耘多年的领军企业如协鑫光电已成为钙钛矿太阳能电池组件发展速度最快的企业之一，纤纳光电于2022年2月，布局了全球首座钙钛矿光伏地面电站，装机规模为12兆瓦。
钙钛矿电池成为光伏产业领域的新曙光。随着多家企业的持续推进，钙钛矿光伏电池产业化前景明朗，技术发展的日益成熟，有望迎来爆发式增长。
