钙钛矿/TOPCon叠层电池当前的下游应用,仍以给晶硅路线做效率增益的辅助角色为主,落地场景集中在集中式电站、分布式电站,以及中长期更可能向建筑光伏(BIPV)等建材方向延伸。从出货体量看,钙钛矿目前体量非常小,甚至可以说是几乎没有体量,因此现阶段的主要应用场景就是给晶硅打辅助、做叠层电池。在集中式和分布式电站上,晶硅路线的优势仍比较大,钙钛矿叠层更多承担效率增益功能;而钙钛矿若要真正走出来,更有可能借鉴薄膜电池的路径,向建材方向发力。
叠层:当前的主要落地形态
钙钛矿层是透明的,只需在常规组件的玻璃上涂敷钙钛矿层,外层玻璃与内部晶硅层就能同时吸光。其原理在于不同材料的禁带宽度和可吸收光谱波段不同,把两者结合可尽可能吸收全光谱范围内的光子,减少能量损耗。
钙钛矿并非只能与某一种晶硅路线搭配,理论上可与任何晶硅路线形成叠层,具体看企业自身布局。已有企业选择钙钛矿与TOPCon搭配:中来股份与南京大学等设立先进光电技术研究院,针对钙钛矿/TOPCon叠层电池的光学和电学性能开展研究,实现转化效率>26%的叠层太阳能电池技术;晶科能源与澳大利亚国立大学、北京大学合作,制备了单片钙钛矿/TOPCon叠层器件,效率达27.6%。
做叠层本质上更像是锦上添花,目前也是无奈之选——钙钛矿只能做单面,独立做电池有些浪费;而传统晶硅厂商也有意愿积累叠层技术,因为叠层是平台型技术,并不限于钙钛矿,两者由此契合。
建筑:中长期更可能的发力方向
钙钛矿的禁带宽度可以调节,即可以选择吸收什么样的光、呈现什么样的颜色,美观性胜过晶硅,因此适合用在外立面。除建筑外立面外,也有团队尝试把钙钛矿放在新能源车车顶。需要说明的是,该方向技术尚未成熟,此时看渗透率还过早,更应关注产业进展。
两种思路的分野
从场景看主要分两类:一是作为晶硅路线的辅助做叠层电池,二是做单结电池用在汽车或建筑外立面上。这也代表两拨人的思路——传统晶硅厂商更愿意布局叠层,出于技术储备目的;新玩家则更愿意做单结电池。
常见问题
钙钛矿/TOPCon叠层电池目前主要用在哪里?
现阶段主要是给晶硅打辅助、做叠层电池,落地在集中式电站和分布式电站等场景中承担效率增益角色。钙钛矿自身出货体量还非常小,几乎可以忽略。
为什么说钙钛矿中长期更可能走向BIPV?
因为钙钛矿禁带宽度可调、颜色可选,美观性胜过晶硅,适合用在外立面,路径上与薄膜电池相似。但该方向技术尚未成熟,渗透率讨论为时尚早。
叠层和单结是两拨企业在做吗?
可以这样理解:传统晶硅厂商更愿意布局叠层,主要出于技术储备;新玩家更愿意做单结电池。两者对应当下与未来两种不同的应用设想。