钙钛矿与PERC叠层并直接升级存量产线,是黑晶光电采用的钙钛矿/PERC叠层技术路径:公司采用钙钛矿与钝化发射极与背电极太阳电池(PERC)结合的叠层电池技术,可对现有产线直接升级,2019年12月在标准太阳光谱下测试实现23.5%的光电转换效率,2020年12月串联型钙钛矿/PERC叠层电池在AM1.5标准太阳光谱下达到26.1%。但门槛看似低,风险却集中在两处:一是尺寸放大带来的效率衰减,二是长期稳定性尚未经过充分验证——钙钛矿在尺寸上升时效率不可避免下降,且在晶硅上增添钙钛矿的叠层工艺比单纯做钙钛矿更难。
一、改造门槛低,但工艺难度被低估
存量PERC产线可直接升级,是这条路径最直观的吸引力。但叠层的工艺复杂度并不因此降低:在晶硅上增添钙钛矿,比单纯做钙钛矿更难。大厂布局叠层,也并非因为这条路线容易突破,而是结合自身优势后做出的选择。这意味着“改造”不等于“简单复制”,工艺窗口与良率控制仍是实际挑战。
二、大面积效率衰减是绕不开的规律
钙钛矿一个公认的弱势在于:尺寸上升时,效率不可避免下降。实验室小尺寸的高效率,与放大到组件尺寸后的表现之间存在落差。同时,钙钛矿是一体化的,电池做完组件也就做好了,因此其效率口径本身就是组件端,与晶硅常谈的电池端效率不可直接对比——晶硅从电池到组件要经过封装损耗,比较两种技术时应拿最终效率对齐。
三、稳定性决定商业化成色
资料显示,钙钛矿现阶段出货体量非常小,几乎可说是没有体量,产业整体仍处探索阶段:规划产能远大于在建产能,产线以中试为主。叠加长期稳定性尚未经过充分验证,存量产线改造的商业化风险不容忽视。黑晶光电披露的技术路径提出,可将太阳电池转换效率提高到35%以上,这属于该技术路径的表述,实际落地仍需以后续公开数据与第三方实测为准。
常见问题
钙钛矿/PERC叠层改造存量产线,效率一定比原产线高吗?
黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层路线在2019年12月实现23.5%、2020年12月串联型钙钛矿/PERC叠层达到26.1%的转换效率,均为标准太阳光谱下的测试结果。但这是特定时点的研发进展,量产放大后的表现需结合尺寸效应另行评估。
为什么说钙钛矿叠层的主要风险在稳定性?
钙钛矿目前出货体量极小,产业化整体处于中试与探索阶段,长期户外稳定性尚未经过充分验证。同时尺寸放大时效率不可避免下降,两项因素叠加,使存量产线改造的商业化前景存在不确定性。
钙钛矿只能和PERC做叠层吗?
不是。理论上钙钛矿可以和任何晶硅路线形成叠层,也有公司将钙钛矿与TOPCon、异质结搭配,选择哪条路线主要取决于公司自身的技术布局。