钙钛矿叠层电池实验室效率屡破纪录,但技术路线之争尚无定论:叠层是平台型技术,钙钛矿层可与多种晶硅底电池结合,最终谁能胜出,取决于各厂商自身的晶硅产线基础与量产工艺突破能力。从现有公开进展看,晶科能源的钙钛矿/TOPCon叠层器件效率达27.6%,合特光电异质结钙钛矿叠层中试线目标效率为28%以上,黑晶光电钙钛矿/PERC叠层效率达26.1%,但大面积制备时效率衰减仍是核心壁垒。
叠层是平台型技术,路线选择取决于产线基础
钙钛矿层是透明的,可涂敷在常规晶硅组件玻璃上,外层钙钛矿吸收短波段光、内层晶硅吸收长波段光,从而拓宽全光谱吸收范围。理论上钙钛矿可以与任何晶硅路线(HJT、TOPCon、PERC等)结合,并非只能与异质结搭配。传统晶硅厂商布局叠层,更多是结合自身现有产线优势做出的技术储备选择——例如以TOPCon为底电池的晶科能源、以PERC为底电池的黑晶光电,均是基于自身产线基因选择适配路线。
各技术路线的适配性与产业化进度如下:
| 技术路线 | 代表企业 | 效率进展 |
|---|---|---|
| 钙钛矿/TOPCon叠层 | 晶科能源 | 单片叠层器件效率27.6% |
| 异质结钙钛矿叠层 | 合特光电 | 中试线目标效率28%以上 |
| 钙钛矿/PERC叠层 | 黑晶光电 | 标准太阳光谱下效率26.1% |
| 全钙钛矿叠层 | 仁烁光能 | 中试线效率22%以上 |
| 铜铟镓硒钙钛矿叠层 | 锦能新能 | 目标效率22%以上 |
量产核心壁垒:大面积效率衰减与工艺复杂度
钙钛矿叠层真正的挑战不在实验室,而在量产端。钙钛矿在尺寸放大时效率会不可避免地下滑,以协鑫光电为例,其1米×2米大尺寸组件效率为18%,远低于实验室小尺寸水平。此外,在晶硅上增添钙钛矿的叠层工艺,比单纯做单结钙钛矿难度更高,这也解释了为何大厂布局叠层并非因为容易突破,而是基于自身优势的战略选择。从产能布局看,行业整体仍处探索阶段——规划产能远大于在建产能,各家尚未轻易下注。
常见问题
钙钛矿叠层为什么多与异质结搭配?
异质结与钙钛矿在禁带宽度等特性上较为匹配,且两者都不属于现有主流的PERC架构,一起研发可视为布局下一代技术。但叠层并不局限于异质结,钙钛矿理论上可与任何晶硅路线结合,具体取决于厂商自身的产线布局。
叠层电池的效率为何要区分实验室与量产?
钙钛矿是一体化技术,电池与组件同步制成,因此其效率直接对应组件端;而晶硅谈效率多指电池端,封装成组件后会有损耗。更重要的是,钙钛矿电池尺寸放大后效率会明显下降,实验室小尺寸的高效率难以直接复制到大面积量产组件上。
传统晶硅厂商和新玩家在钙钛矿上思路有何不同?
传统晶硅厂商更倾向于布局叠层电池,将其作为现有产线的技术储备和升级路径;而新进入者则更愿意押注单结钙钛矿电池,希望在建筑外立面、车顶等差异化场景实现弯道超车。两条路线对应的市场和应用场景不同,目前均未到大规模商业化验证阶段。