三峡资本助力钙钛矿，钙钛矿离产业化之路还有多远？

近期，中国长江三峡集团旗下三峡资本控股有限责任公司联合中国三峡新能源有限公司与杭州纤纳光电科技有限公司（简称“纤纳光电”）宣布，三峡资本以战略投资者身份注资纤纳光电。

纤纳光电是新型钙钛矿薄膜太阳能组件及相关高端装备的全球领军企业，是钙钛矿太阳能组件效率世界纪录的保持者。

三峡资本控股有限公司总经理程志明表示，纤纳光电是一家以创新技术驱动行业未来发展的创业型公司，具有一支年轻、高学历的技术研发团队，他们自主知识产权的钙钛矿技术已走在了世界最前列，为我国在第三代光伏技术的竞争中打下了良好基础。此次三峡集团对纤纳光电的投资是践行集团清洁能源发展战略，推进技术创新和产业升级的重要举措。

三峡资本本次的投资不仅是对纤纳光电钙钛矿技术的认可，还能加速光伏行业自身的拓新，有助于未来能源转型。这不禁让人想问，作为全球公认最具前景的光伏技术路线，我国钙钛矿太阳能电池产业化之路还有多远?

30.2%的光电转换效率

3月4日，荷兰国家应用科学院TNO附属研究机构荷兰能源研究中心ECN（以下简称“ECN”）及其在Solliance的合作伙伴宣布：通过将钙钛矿薄膜技术、晶体硅技术和双面硅技术结合，成功研发出一种等效效率可高达30.2%的双面串联太阳能装置。这是一项重大突破，因为它结合了双面设计和最先进的串联技术，产生了30%以上的等效光电转换效率，大约比最先进的工业太阳能电池（其效率约为22%）好三分之一。

研究发现，工业硅太阳能电池的典型效率范围为20％-22％，一流电池技术的效率接近25％。（实验室）硅太阳能电池的理论极限是29.4％，而工业硅太阳能电池的实际效率极限被认为是大约26％。为了突破这一效率，ECN及其在Solliance的合作伙伴将钙钛矿薄膜技术、晶体硅技术和双面硅技术结合起来，成功实现了30.2%的光电转换效率。

相关链接：30.2%！荷兰ECN宣布钙钛矿双面电池效率最新成果

成本更低的新材料

和硅材料相同，钙钛矿属于半导体。钙钛矿太阳能电池是一种由人工合成的新型薄膜太阳能电池，具有廉价、柔韧性强、重量轻、吸光性更为优异等特质，历来被追求“降本增效”的光伏行业寄于厚望。

“和传统光伏材料相比，钙钛矿太阳能电池原材料成本大幅下降，合成成本仅为传统电池的1/20。”纤纳光电CEO姚冀众介绍。

姚冀众介绍，钙钛矿太阳能电池可将1/4的太阳光直接转化为电力，意味着等量的电力所需原料更少，安装成本也更低。

相关研究也表明，钙钛矿电池对光的吸收能力是传统太阳能电池材料的100倍，因此，钙钛矿电池只需使用1/100的厚度，即可产出相同的能量，大幅减少原材料的使用，同时其产生的电压更高，也能增加能量的产出。

钙钛矿太阳能电池技术在学术界研究始于2009年，目前实验室小面积器件(面积大小在几平方毫米)效率在22%-23%以上，其效率提升速度超越传统硅、碲化镉和铜铟镓硒等第一代、第二代光伏材料，成为新原料黑马，被行业称为“第三代光伏材料”。

降本是光伏产业追求的终极目标，钙钛矿技术无疑为此提供了一条新路径。钙钛矿作为新型廉价人工材料，不仅节约了原材料成本，在工艺方面国内企业也做了很多创新。以纤纳光电为例，采用了由传统高温锻造结晶工艺转变为溶液打印的方法，进一步使成本缩减。未来，其发电成本甚至可以低于传统煤电电价。”

材料短板获突破

与硅基电池相比，钙钛矿太阳能电池仍是一颗“新星”，从实验室走到台前尚不足半年，业内对钙钛矿的质疑声也颇多。“有毒”、“怕紫外线”、“怕水”、“寿命短”等常伴钙钛矿成为质疑点。

实际上，钙钛矿组件的含铅量远比普通电子电气设备低得多，甚至比现在使用含铅焊料的常规组件含铅量更低。在钙钛矿电池里，钙钛矿层非常薄，只有0.5微米左右，组件含铅量仅为0.006%。根据欧盟RoHS标准规定的不能超过0.1%，钙钛矿太阳能电池有毒之说言过其实，钙钛矿不仅完全符合RoHS标准，甚至比该标准含量还低。

如果从发电量角度考虑，利用钙钛矿电池每发一度电所涉及的铅元素含量，比现有火力发电制造废料里的铅含量还低。

国内部分院校也在研发无铅钙钛矿电池，由于无铅钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性与含铅钙钛矿电池还有差距，因此现阶段对其的关注更多还是集中在学术研究领域。

而对钙钛矿稳定性和工艺良率的疑问，都源自钙钛矿研发开始之初学术界遇到的普遍问题，但实际上，国内钙钛矿产业化的机构已经拥有了完整的解决方案，技术均已获得突破。

初备产业化条件

钙钛矿技术产业化起步始于2014年，近两年屡获突破。2017年被列为“2017诺贝尔化学奖”热门提名，可以说，全球众多拥有半导体材料研究机构，都在争相进入其产业化的研究中。

而产业化进程中一个最重要的指标是钙钛矿组件的转换效率。据了解，实验室研究数据，自2015年起，经过权威机构认证，钙钛矿小组件(面积大于10平方厘米，小于100平方厘米)的最高转换效率提高了5.3%，发展较快。

但现在并没有为钙钛矿太阳能电池量身定制的老化测试。目前，学术界和工业界普遍参考晶硅电池的IEC61215认证标准进行稳定性测试。虽然钙钛矿的稳定性已经获得了长足发展，但是使用寿命还需要有第一批商业化的组件实测才能获得。

全球均在致力于钙钛矿太阳能电池的产业化，但国内对钙钛矿太阳能技术尚存疑虑。到底是作为技术储备，还是产业化推广仍颇具争议。

部分来源：纤纳光电，光伏测试网，中国能源报

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