钙钛矿禁带宽度可调,使其能与晶硅形成叠层电池架构,当前阶段钙钛矿与晶硅产业链的关系更偏向互补而非替代:钙钛矿体量极小,主要作为晶硅的“辅助”做叠层,传统晶硅厂商布局叠层多为技术储备,而新玩家则希望通过单结钙钛矿实现弯道超车。
为什么是互补关系
钙钛矿与晶硅能结合,本质上是因为不同材料的禁带宽度和吸收光谱波段不同。钙钛矿层是透明的,涂敷在常规组件玻璃上后,外层钙钛矿吸收一部分光谱,内部晶硅层也能继续吸收,从而尽可能覆盖全光谱范围的光子,减少能量损耗。
从体量上看,钙钛矿目前的出货量非常小,甚至可以说几乎没有体量,现阶段主要应用场景就是给晶硅打辅助、做叠层电池。钙钛矿并非只能和异质结搭配,理论上可以和任何晶硅路线形成叠层,也有公司尝试与 TOPCon 搭配,具体取决于各家公司自身的布局。
两类玩家的不同思路
叠层电池的研发呈现出两类玩家的分化:
| 玩家类型 | 代表企业 | 主要思路 |
|---|---|---|
| 传统晶硅厂商 | 隆基、晶科、通威等 | 布局叠层出于技术储备目的,结合自身优势做平台型技术积累 |
| 新玩家 | 协鑫光电、纤纳光电、极电光能 | 更愿意做单结电池,希望通过新技术弯道超车 |
需要说明的是,在晶硅上增添钙钛矿的叠层工艺,难度比单纯做钙钛矿更高。大厂愿意布局叠层,并非因为容易突破,而是结合自身优势做出的选择。同时,叠层也是平台型技术,不仅限于钙钛矿,这也是传统晶硅厂商积极参与的原因之一。
产业链格局的变化
钙钛矿组件一体化程度高——做完电池组件也就做好了,这和晶硅不同。晶硅产业链中电池与组件是分离的,谈效率时也多指电池端效率,而从电池到组件需要封装,会产生损耗。钙钛矿的效率指标直接落在组件端,这意味着产业链环节的整合方式将与晶硅路线有明显差异。
从产能布局看,目前钙钛矿行业的在建产能与规划产能差距悬殊,规划产能远大于在建产能,说明各家企业仍处于探索阶段。布局较靠前的协鑫光电、纤纳光电、极电光能三家,股东背景各有不同,但都还没有大批量量产线,是否能在商业化领域有所突破,仍有待观察。
常见问题
钙钛矿叠层电池只能和异质结搭配吗?
不是。理论上钙钛矿可以和任何晶硅路线形成叠层结构,异质结只是目前在禁带宽度等特性上比较搭配、讨论较多的一种。也有公司尝试将钙钛矿与 TOPCon 甚至 PERC 进行搭配,主要取决于公司自身的技术布局。
钙钛矿会很快取代晶硅吗?
短期内不会。钙钛矿目前的体量非常小,主要作为晶硅的辅助做叠层电池。在集中式和分布式电站上,晶硅路线优势仍较大,钙钛矿更可能先在建筑外立面等差异化场景发力,其禁带宽度可调带来的颜色可选择性,在美观性上优于晶硅。
叠层电池的效率怎么比较?
需要注意效率口径的差异。钙钛矿组件一体化程度高,效率直接是组件端数据;而晶硅谈到的效率大多是电池端,从电池到组件经过封装会有损耗。对比两种技术时,应拿各自最终的组件端效率进行比较,而不是混用不同口径。