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替代晶硅的钙钛矿电池有何优劣？

时间：2025-07-05 14:00:33 来源：投机取巧网

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来源：证券之星

8月18日，钙电池科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》，有何优劣提出到2025年实现重点行业和领域低碳关键核心技术的替代钛矿重大突破；到2030年，进一步研究突破一批碳中和前沿和颠覆性技术。晶硅

《方案》涉及多方面新能源储能及发电技术，钙电池包括近期市场上大热的有何优劣钙钛矿电池。《方案》提出，替代钛矿研发高效硅基光伏电池、晶硅高效稳定钙钛矿电池等技术。钙电池研究可突破单结光伏电池理论效率极限的光电转换新原理，研究高效薄膜电池、叠层电池等基于新材料和新结构的光伏电池新技术。

钙钛矿电池有何优势

一直以来，硅料一直被认为是光伏产业的基础原材料，业内也一直有着“得硅料者得天下”的说法，以硅料为基础，得到的就是传统晶硅电池，目前的TOPCon电池、异质结（HJT/HIT）电池均属于传统晶硅电池，为第二代光伏电池技术。

钙钛矿电池则是第三代非硅薄膜电池的代表，对比第二代，钙钛矿电池的优势极为明显，具体表现为高转换效率、低成本。

首先，钙钛矿电池转换效率极高。

根据协鑫纳米测算，钙钛矿电池作为第三代太阳能电池，具有高效率特点，单结钙钛矿电池理论最高转换效率达31%，多结理论效率超过50%，远高于晶硅的29.4%。

其次，钙钛矿电池相比晶硅产业链大幅简化，成本更低。

指出，生产钙钛矿组件单瓦能耗只有晶硅组件的1/10，生产晶硅电池需要1700度以上的高温，而钙钛矿电池从头到尾最高温度不会超过150度。成熟期的钙钛矿电池单位产能投资额为晶硅电池的一半，综合成本看，钙钛矿组件单瓦总成本约为5到6毛钱，是晶硅极限成本的50%。

此外，钙钛矿电池应用前景更广阔。

由于高转化率和低成本优势，钙钛矿电池适用于大型电站等场景。同时因其轻薄、柔性和可定制的特性，一旦突破了关键技术问题，未来有望广泛适用于光伏建筑一体化、电子消费产品、传感器、布料等多种场景。钙钛矿及其叠层电池有可能替代和补充晶硅产品，获得可观的市场份额。

缺点同样需要警惕

不过，“人无完人，金无足赤”，钙钛矿电池也并非没有缺点。证券总结了其五点不足之处：

第一，尺寸小。转换效率较高的钙钛矿电池其尺寸均为实验室级别，未达到商业化尺寸。

第二，稳定性差。氧气氧化、光辐照、紫外线等都会对钙钛矿电池稳定性产生显著影响。

第三，寿命相对较短。目前，钙钛矿电池寿命不长，其最高寿命为3000小时，但晶硅电池寿命为25年。

第四，原料毒性。钙钛矿电池原料中含铅元素，具有毒性，可能对环境造成一定的污染。

第五，涂覆技术不成熟。钙钛矿层没法均匀涂抹在设备表面，对器件性能有明显负面影响，需要开发更好的喷涂工艺。

但是，综合来看，钙钛矿电池转换效率有望达到晶硅电池的近两倍，但成本能够降到后者的50%甚至更低，可谓是“事半功倍”。如同3G网络被4G取代，新技术总要代替旧技术，加之钙钛矿电池的轻质化、原料优势、纯度要求低等属性，后期有望逐步取代晶硅电池。

专注研发钙钛矿电池的协鑫光电，其董事长范斌博士指出，钙钛矿是下一代光伏材料目前的最佳选择，其效率和稳定性已经在实验室中得到很好的结果，现在最重要的是在量产中实现商业化应用。他给出的量产预期是3至5年后。至于何时全面替代晶硅路线，他认为只要产品能给运营商明显高于晶硅模式的回报率，替代晶硅就会水到渠成。

日前，总裁李振国在中国工程院创办的英文学术期刊《Engineering》上也刊文称，如果在未来几年里钙钛矿电池的寿命和大面积效率损失问题能够得到有效改善，那么钙钛矿、晶硅叠层电池有望成为未来的高效率电池主流。

头部公司争先布局

基于对钙钛矿电池的未来预期，目前新能源产业链中已经有多家公司提前布局，其中不乏隆基绿能、、等龙头。

隆基绿能目前拥有钙钛矿相关专利20项。

通威股份在今年半年报中提到，公司已全面展开了对钙钛矿/硅叠层电池等前沿技术的研究与开发。

宁德时代董事长曾毓群在今年5月份召开的业绩说明会上表示，公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利，正在搭建中试线。

此外，二级市场上多家公司也透露了相关布局。

表示，公司已有钙钛矿电池设备出货，正在积极布局和进行相应的技术储备。

在回复投资者时表示，公司的钙钛矿叠层电池正在研发中，现阶段重点在进行与钙钛矿电池相匹配的底层电池的研发。

表示，公司50亿元定增募投项目中包含了一条“钙钛矿及叠层电池试验线”。

此前宣布子公司金寨嘉悦新能源规划第三期拟建设HJT异质结叠加钙钛矿电池项目。

协鑫光电的钙钛矿组件实用化产品获TÜV商业认证。