钙钛矿的应用场景可分两类:当下以叠层形态与晶硅路线配合,未来更可能沿薄膜电池的路径向建材与车载方向延伸。单结钙钛矿只能单面吸光,独立做电池目前被认为有些浪费;而在集中式与分布式电站上,晶硅路线的优势仍比较大。因此钙钛矿更可能发力的方向,是像薄膜电池一样往建材上走——凭借禁带宽度可调、可自选吸收的光从而呈现不同颜色,其美观性胜过晶硅,适合用在外立面,也有团队尝试将其放在新能源车车顶。

当下:叠层是现实选择

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,外层玻璃吸收阳光,内部晶硅层也能吸收。不同材料的禁带宽度与可吸收光谱波段不同,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。

钙钛矿可与多种电池结合形成叠层:与晶硅叠、与自己叠(全钙钛矿叠层)、与薄膜叠。理论上钙钛矿可与任何晶硅路线形成叠层,具体搭配取决于企业自身布局。从产业化节奏看,全钙钛矿叠层已有中试线与量产线布局,晶硅钙钛矿叠层则多以中试为主,体量并不大。需要注意的是,在晶硅上增添钙钛矿的叠层工艺,比单纯做钙钛矿更难。

未来:建材与车载

把钙钛矿用在建筑领域,核心在于其禁带宽度可调节,即可以自己选择吸收什么样的光、从而呈现什么样的颜色,美观性胜过晶硅,因此很适合用在外立面上。除建筑外立面外,也有团队做出了把钙钛矿放在新能源车车顶的尝试。

场景类型代表形态当前状态
叠层应用钙钛矿/晶硅叠层、全钙钛矿叠层、钙钛矿/薄膜叠层多处于中试阶段,体量较小
建材应用建筑外立面(BIPV)处于探索阶段,技术尚未成熟
车载应用新能源车车顶已有团队尝试

关于市场规模测算,因假设过多、技术还未成熟,此时看渗透率还过早,更应关注产业进展。

常见问题

全钙钛矿叠层与钙钛矿/晶硅叠层有什么区别?

全钙钛矿叠层是钙钛矿自己和自己叠,原理是调节钙钛矿的吸光比率,从而吸收更多光能;钙钛矿/晶硅叠层则是在常规组件玻璃上涂敷钙钛矿层,由外层玻璃与内部晶硅层分别吸收。两者都属于叠层架构,但搭配的材料体系不同,产业化进度也不一致。

为什么钙钛矿适合做建筑立面?

因为钙钛矿的禁带宽度可以调节,能够自己选择吸收什么样的光,从而呈现不同的颜色,美观性胜过晶硅,因此很适合用在外立面上。此外,也有团队尝试将其应用于新能源车车顶。

钙钛矿会取代晶硅电站路线吗?

目前看,在集中式以及分布式电站上,晶硅路线的优势还比较大。钙钛矿现阶段的主要应用场景是给晶硅打辅助、做叠层电池,未来更可能像薄膜电池一样往建材方向发力,两条路线更偏向互补而非替代。