目前钙钛矿叠层电池可与多种晶硅路线(如HJT、TOPCon、PERC)结合,但从设备配套、材料供应链及量产进展来看,HJT(异质结)路线的产业链整合相对更成熟,主要因为HJT与钙钛矿在禁带宽度等特性上更匹配,且多家头部企业已从中试阶段向小规模量产推进。相比之下,TOPCon和PERC叠层路线仍处于研发或早期中试阶段。

三条技术路线的对比

技术路线代表企业进展与特点
钙钛矿/HJT叠层隆基股份、华晟新能源隆基于2021年公布相关专利;华晟已实现M6尺寸大面积钙钛矿层均匀制备,预计2025年百兆瓦量级生产出货。设备与晶硅产线协同性高,产业链配套相对完善。
钙钛矿/TOPCon叠层中来股份、晶科能源中来与南京大学合作,实现效率>26%的叠层技术,总投资700万元;晶科开发出高效大面积钙钛矿薄膜制备工艺,单片效率达27.6%。整体处于研发验证阶段。
钙钛矿/PERC叠层黑晶光电采用对现有PERC产线直接升级的路径,2019年实现23.5%效率,2020年提升至26.1%。理论上可降低改造成本,但量产验证尚在早期。

影响整合成熟度的关键因素

  • 设备与工艺协同:HJT路线因两者均为非主流PERC架构,企业倾向于同步研发下一代技术,设备与工艺的匹配度更高。TOPCon和PERC路线则需在现有产线上进行额外改造或适配。
  • 材料供应链:钙钛矿层制备所需的透明导电层、空穴传输层等材料,在HJT叠层方案中已有较多中试经验积累,供应链稳定性相对领先。
  • 量产规模:当前布局叠层产线的公司以中试线为主,体量不大。HJT叠层路线已有明确的量产时间表(如华晟的2025年计划),而其他路线尚未披露类似节点。

常见问题

钙钛矿叠层为何优先选择HJT路线?

主要因为HJT与钙钛矿在禁带宽度等光学特性上更匹配,且两者均不属于现有主流PERC架构,企业可以同时布局下一代技术。此外,HJT叠层的中试和量产进度相对领先,产业链配套经验更丰富。

TOPCon和PERC叠层路线的优势是什么?

TOPCon叠层可借助现有TOPCon产线进行升级研发,降低初期投入;PERC叠层则能直接利用存量PERC产能,改造路径更短。但这两条路线目前均处于研发或早期中试阶段,量产验证仍需时间。

钙钛矿叠层电池的产业化瓶颈在哪里?

主要瓶颈包括大面积制备时效率下降、工艺难度高于单结钙钛矿电池,以及目前整体体量较小,缺乏大规模量产验证。当前多数企业仍处于中试阶段,距离GW级量产尚有距离。

延伸阅读