钙钛矿从实验室到量产的关键拐点在于能否解决大面积制备时效率下降的难题,而溶液打印技术正是突破这一瓶颈的核心方向之一。目前,钙钛矿行业整体仍处于从实验室到中试放大的探索阶段,规划产能远大于在建产能,尚未实现大规模商业化量产。溶液打印技术作为区别于传统PVD+涂布的新路线,被部分头部企业采用,有望成为推动大面积、低成本量产的重要转折点。
实验室到中试的瓶颈
钙钛矿电池在实验室小尺寸下效率已相当可观,但一旦放大到组件级尺寸,效率会不可避免地下滑。这是从实验室走向产业化的核心障碍。目前,行业在建产能超过1GW,规划产能则超过27GW,说明各企业仍在谨慎探索,尚未大规模下注。从发展历程看,钙钛矿当前所处的阶段类似于异质结(HJT)在2018年以前的状态,后者直到近年才逐步建成GW级产线,钙钛矿所需的时间可能更长。
溶液打印技术的突破意义
在头部企业中,纤纳光电采用了与传统PVD+涂布不同的溶液打印技术。这一技术路线的核心优势在于:它更适合大面积、连续化的生产场景,有望在保持效率的同时降低制造成本。纤纳光电已建成100MW级别的衢州钙钛矿生产基地,并于2022年7月实现量产,出货5000片,其全球首款钙钛矿商用组件α已成功交付,用于工商业分布式电站。此外,公司还开工建设了全球首个钙钛矿集中式光伏地面电站,装机规模为12MW。这些进展表明,溶液打印技术已从实验室走向中试和初步商业化应用。
常见问题
钙钛矿目前的主要应用场景是什么?
现阶段钙钛矿电池体量极小,主要应用场景是作为晶硅电池的辅助,做成叠层电池。长远来看,钙钛矿更可能发力的方向是建筑光伏一体化(BIPV),因其禁带宽度可调、美观性优于晶硅,适合用于建筑外立面和车顶等场景。
溶液打印技术与传统技术路线有何不同?
传统钙钛矿制备多采用PVD(物理气相沉积)加涂布的工艺,而纤纳光电等企业采用的溶液打印技术是一种更接近印刷工艺的方法。该技术在大面积、连续化生产方面更具潜力,有助于解决钙钛矿从实验室到量产的关键效率下降问题。
哪些企业在钙钛矿产业化中进度领先?
布局较为靠前的三家企业是协鑫光电、纤纳光电和极电光能。协鑫光电的100MW产线采用1米×2米的大尺寸组件,股东包括腾讯和宁德时代;纤纳光电采用溶液打印技术,已实现商用组件交付;极电光能背后是长城汽车,一期150MW试制线产能最大。三家均处于中试或初步量产阶段,尚未实现大规模商业化突破。