由于存在钙钛矿材料稳定性不足、规模化生产技术的不成熟以及缺乏长期的可靠性测试方法和标准等问题，钙钛矿产业大发展的时机尚未到来，未来发展前景仍有待观察。
“钙钛矿”正在成为多地推进碳达峰碳中和，实现高质量发展的一个重要领域。
第一财经记者近日观察发现，推动钙钛矿等技术迭代应用以及项目招引和落地，被多地列入碳达峰实施方案。此外，多家头部企业近日也表示，将重点布局钙钛矿研发和生产。
不过，由于存在钙钛矿材料稳定性不足、规模化生产技术的不成熟以及缺乏长期的可靠性测试方法和标准等问题，钙钛矿产业大发展的时机尚未到来，未来发展前景仍有待观察。
产业正处于快速发展阶段
钙钛矿是一种具有特定晶体结构的材料，由于其独特的光电特性，如高吸光系数、低激子束缚能、高载流子迁移率和高缺陷容忍度，被广泛应用于多个领域，尤其是在太阳能电池领域展现出巨大的潜力。
与传统薄膜电池相比，钙钛矿薄膜电池可摆脱对环境和高造价原材料的依赖，降低操作难度。由于具备生产成本低等优势，近年来，钙钛矿太阳能电池被视为最有希望取代传统石化能源的新能源电池之一。
早在8年前，上海交通大学韩礼元教授团队就研发出钙钛矿太阳能组件，能量转化效率突破了12%。目前，钙钛矿光电转换效率已提升到25%以上。深圳光因科技有限公司（下称“光因科技”）本月宣布，其自主研发的钙钛矿单元电池转化效率达到26.20%，连续四次打破单元电池光电转换效率世界纪录。
钙钛矿电池还可以与硅电池板结合，制造出效率更高的串联电池，这对于提高太阳能电池的整体效率具有重要意义。业内专家预测，未来几年内，钙钛矿太阳能电池的效率将进一步提高，成本将进一步降低。
在日前举办的第11届国际清洁能源论坛大会钙钛矿专题论坛上，华盖资本投资总监刘凌韬介绍，截至目前，钙钛矿产业在江苏、广东、浙江、上海、山西、河南、山西等省市均有分布。
“目前，钙钛矿产业正处于快速发展阶段，成为全球研究和投资的热门领域。”专家介绍，目前，有超过6000家机构和100多个国家参与技术研发。自2022年以来，许多中国企业已涉足钙钛矿领域，投入资金用于研发和新建生产线。
“钙钛矿及叠层电池是光伏领域下一代主流技术。”刘凌韬表示，未来5-10年内，钙钛矿晶硅叠层电池有望达到超过30%的叠层组件效率，在现有产线基础上新增钙钛矿工艺即可完成产品升级。钙钛矿作为第三代全新光伏技术，具有成本低廉、转换效率高、适宜做大面积等诸多优点。
光电转换效率正在不断刷新
第一财经记者梳理公开信息发现，目前，推动钙钛矿产业发展已被列入一些地方碳达峰实施方案，并已开始产业布局。
《国家碳达峰试点（杭州）实施方案》提出，实施能源低碳转型攻坚行动。推动碲化镉、钙钛矿等技术迭代应用；《国家碳达峰试点（青岛）实施方案》提出，推进科技成果转化应用。推动钙钛矿太阳能电池项目招引和落地，引导绿电—绿氢——绿碳产业链各环节快速发展；
《国家碳达峰试点（长治高新技术产业开发区）实施方案》也提出，支持光伏企业加强隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）、异质结（HJT）、钙钛矿等下一代电池技术研发。
此外，多家头部企业近日也表示，将重点布局钙钛矿研发和生产。中国华能微信公众号近日发布消息称，经第三方权威机构认证，中国华能自主研发的大面积钙钛矿—晶硅叠层电池转换效率达26.12%（孔径面积1337.4平方厘米），标志着华能在钙钛矿电池技术研发方面取得新突破。
中国华能介绍，该技术由华能清洁能源技术研究院牵头，华清钙钛矿光伏技术（北京）有限公司研发。钙钛矿及叠层组件可应用于集中式电站、光伏建筑一体化和便携式充电等领域，具有广泛的应用前景。
京山轻机（维权）近日在接受机构调研时表示，未来，仍然要重点关注GW级钙钛矿产线的进展，这是行业产业化的重要标志，需要产业链上下游的通力合作；捷佳伟创表示，具备钙钛矿及钙钛矿叠层量产型整线装备的研发和供应能力，已向十多家光伏头部企业和行业新兴企业及研究机构提供钙钛矿装备及服务，自建的钙钛矿中试线已正式投产运营。
深圳光因科技有限公司（下称“光因科技”）研发工程师张林告诉记者，光因科技整合了上海交通大学的大面积钙钛矿薄膜离子耦合技术、电荷传输层离子电荷协同输运技术，同时开发了核心的设备工艺匹配性技术等，使钙钛矿组件的稳定效率持续提升。
张林介绍，截至目前，光因科技已连续9次刷新钙钛矿电池效率纪录，在1平方厘米光电转换效率方面保持着世界领先地位。
钙钛矿产业面临的挑战
行业预测显示，2030年钙钛矿电池渗透率将增长至30%。业内专家对第一财经记者表示，目前，钙钛矿电池已经进入了商业化的关键节点，随着技术的不断提升，未来实现大规模生产的可能性是存在的，但目前仍面临一些挑战。如钙钛矿材料的稳定性问题、规模化生产技术的不成熟以及缺乏长期的可靠性测试方法和标准等。
脉络能源董事会秘书陈军荣表示，尽管钙钛矿太阳电池的光电转化效率在快速提升，量产组件有很大潜力，但稳定性仍然是最大挑战。钙钛矿光伏技术的大规模量产取决于市场客户的采购意愿。
中国华能集团清洁能源技术研究院光伏部一级业务经理周养盈对第一财经记者表示，标准化滞后是行业发展面临的重要问题。当前，通用光伏标准已超过500项，但钙钛矿专有标准不到10项。钙钛矿光伏作为一项新技术，在稳定性、成本控制、良品率、标准、技术路线、工程验证等方面还有诸多挑战，需要一段时间进行技术熟化。
周养盈分析称，“每提高1%的组件效率，会降低5%的光伏系统成本”，这在组件效率较低的情况下是比较适用的。但是在效率越来越高的情况下，边界收益会递减，尤其是超过30%时，收益更加趋缓。“这不仅仅是一个技术问题，也是一个经济问题。”
不过，业内专家从政策和产业发展的角度，仍然看好钙钛矿产业的未来前景。
《“十三五”国家科技创新规划》和《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出，加强钙钛矿等新型高效低成本太阳能电池技术研发。重点发展钙钛矿电子材料；《“十四五”能源领域科技创新规划》强调，开展高效钙钛矿电池制备与产业化生产技术示范试验。
国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司《关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》提出，完善产业链综合支持措施。落实相关规划部署，突破高效晶体硅电池、高效钙钛矿电池等低成本产业化技术，推动光伏发电降本增效，促进高质量发展。
中国财政科学研究院资源环境和生态文明研究中心主任陈少强表示，非化石能源是中国能源低碳转型的方向，但由于前期成本高和市场应用不广等问题，市场主体投资意愿不足，未来应加大财政支持力度。
