钙钛矿与PERC叠层技术对存量产线的直接升级能力,正在改变光伏产业链的分工逻辑。黑晶光电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,这一模式的产业意义在于:电池片环节无需推倒重建,而是在原有PERC产能上叠加钙钛矿层。从原理看,钙钛矿层透明,只需在常规组件玻璃上涂敷,外层吸收阳光、内部晶硅层也可吸收,不同材料禁带宽度与可吸收光谱波段不同,从而尽可能吸收全光谱光子、减少能量损耗。产线改造而非新建,意味着上游材料与设备的需求结构、下游组件的产品定义都将随之调整。

产线改造如何改变上下游关系

传统晶硅扩产往往伴随全新产线投资,产业链上下游围绕新建产能展开配套。而叠层改造模式下,现有PERC产线的价值被重新激活,电池片企业从“替换旧产能”转向“升级旧产能”,资本开支节奏与设备采购结构随之变化——设备端更多涉及钙钛矿层的涂敷与配套工艺,而非整套晶硅产线重建。

上游材料环节同样面临需求重构:钙钛矿层的引入带来新的材料品类需求,而晶硅基底层继续沿用原有供应体系,上下游的配套关系从单一晶硅链条转向“晶硅+钙钛矿”双材料协同。下游组件端则需适配叠层产品的封装与效率标定逻辑,产业链各环节的技术接口需要重新对齐。

效率进展与产业化节奏

从技术验证看,黑晶光电的钙钛矿晶硅叠层电池在标准太阳光谱下测试实现23.5%的光电转换效率(2019年12月),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%的光电转换效率。其采用钙钛矿-硅叠层技术路径,官方表述为可将太阳电池转换效率提高到35%以上。

需要说明的是,钙钛矿在晶硅上增添叠层的工艺难度高于单纯制备钙钛矿电池,大厂布局叠层更多是结合自身优势的选择。当前叠层产线以中试为主,体量并不大,产业化仍处于探索阶段。

常见问题

钙钛矿/PERC叠层为什么能直接改造存量产线?

因为该技术路线采用钙钛矿与PERC结合的叠层结构,钙钛矿层可在常规组件玻璃上涂敷,无需重建晶硅基底产线。黑晶光电的官方表述即为“可对现有产线直接升级”,这使其区别于需要全新产线的其他叠层路线。

这种模式对上游设备与材料端意味着什么?

设备端的需求从整套晶硅产线新建,转向钙钛矿层涂敷及相关工艺配套;材料端则在原有晶硅供应体系之外,新增钙钛矿层相关材料品类。上下游配套从单一晶硅链条转向双材料协同,接口标准需要重新对齐。

目前钙钛矿叠层的产业化进度如何?

整体仍以中试线为主,体量较小。黑晶光电在钙钛矿/PERC叠层方向具备较早期的效率验证记录,但叠层工艺难度高于单结钙钛矿制备,规模化量产节奏需以各企业后续公开进展为准。