从量变到质变 钙钛矿“大年”将至
|
□ 钙钛矿产业将进入“量变引起质变”的发展阶段，多条GW级、百MW级的产线落地，有望带动产业不断突破
□ 钙钛矿加晶硅的叠层电池可以进一步提升光电转换效率，有望成为下一代光伏技术的风向标
◎记者 王玉晴 李兴彩
2023年，钙钛矿在技术和产业化上完成了“爬坡”阶段，多家公司在大尺寸电池组件制造及转换效率上屡创纪录，核心设备材料基本实现了突破，且头部初创公司融资依然被追捧。
12月21日至22日，第五届全球钙钛矿与叠层电池（苏州）产业化论坛（以下简称“论坛”）在常熟举行。多位专家对钙钛矿产业前景表示乐观，钙钛矿产业链公司也分享了最新的技术、产业化进展及思考。
展望2024年，产业将进入“量变引起质变”的发展阶段，多条GW级、百MW级的产线落地，有望带动产业不断突破；传统晶硅厂商加入，让晶硅叠层钙钛矿电池率先实现产业化；更多中试线、“共享”研发平台的落地，则将大幅降低初创公司研发和产业化的时间、财务成本，推动产业更快发展。
走过大尺寸的爬坡阶段
行业内多位专家学者表达了对钙钛矿技术发展前景的看好。
中国科学院院士、发展中国家科学院院士、中国国际科技促进会副会长沈保根在致辞中表示，钙钛矿吸光能力达到晶硅的10倍以上，且具备优异的光电转换性能，使得其在光伏领域具有广阔的发展前景。特别是，钙钛矿加晶硅的叠层电池可以进一步提升光电转换效率，有望成为下一代光伏技术的风向标。
中国国际科技促进会钙钛矿产业分会（简称“科促会钙钛矿产业分会”）宣布成立。中国科学院院士、科促会钙钛矿产业分会名誉会长褚君浩在致辞中表示，作为第三代太阳能电池，钙钛矿具有优越的光电性能，尽管目前还在研究初期，但大面积电池制备已取得很大进展，前景可期。
据介绍，科促会钙钛矿产业分会旨在更好地解决钙钛矿作为新兴光伏电池的产业化问题，推进研究的快速发展，加强产学研的国际交流；上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠担任名誉副会长，协鑫集团董事长朱共山担任会长，东岚集团董事长沈承勇担任执行会长。
大尺寸电池组件制备、转换效率不断刷新，是2023年产业发展的最大看点。
“2023年是大面积制备技术爬坡的一年，重点是效率提升。”德沪涂膜董事长王锦山总结称。当前，德沪涂膜生产的钙钛矿核心设备涂布机市占率达85%。
另外，示范性的市场应用正在铺开。比如纤纳光电，公司近日与三峡集团合作的全球首个商用MW级钙钛矿地面光伏项目成功并网，成为钙钛矿应用的又一个里程碑。
行业前景可期，钙钛矿吸引晶硅大厂、跨界企业持续加入。王锦山表示，几乎所有的大型晶硅企业不同程度地介入钙钛矿产业，期待利用钙钛矿叠层技术突破晶硅电池的转换效率瓶颈。由于制造技术与平板显示制造类似，且在能源领域有多样化应用，钙钛矿电池也吸引了京东方、比亚迪等“跨界者”强势入局。
随着传统晶硅厂商的加入，晶硅上叠钙钛矿的叠层电池取得了更高的转换效率，有望走在产业化的前列。如晶科能源介绍称，其采用钙钛矿钝化提升技术和复合层优化，开发了高效双端钙钛矿/TOPCon电池成套工艺，实现最高认证转换效率达32.33%，未来有望突破34%。
对此，东岚集团总裁王湛正称：“很多钙钛矿公司做单结的目的就是日后做叠层电池。降本增效是光伏永恒的主题，在晶硅效率已接近天花板的状况下，叠层电池能够大幅提升转换效率，产业化确定性比大家预想得要强。”
钙钛矿“大年”或将来临
多位参会嘉宾认为，走过大面积电池组件制备的爬坡期，2024年有望成为钙钛矿的“产业大年”。
“大年”的最大标志，是产业第一批GW级生产线将实现落地投产。公开资料显示，2024年纤纳光电、协鑫光电、极电光能三家企业将作为行业第一梯队，率先实现GW线（部分）投产。王锦山认为，仁烁光能、宁德时代的钙钛矿产线也值得期待。
王锦山表示，除了大GW线外，明年还将有数十条百MW级中试线新建，将与现有（部分）建成的若干条产线共同形成约2.5GW的行业第一梯队产能。大量的产线落地，不同技术路线才能有充分的尝试空间，从而让最佳技术路线脱颖而出，让行业走到量产的临界点。
钙钛矿的示范应用也将在2024年获得进一步推广，并在实证中收集数据指导产品改进。目前，纤纳光电、协鑫光电、极电光能均有推进示范应用的计划，其中协鑫光电还计划进行叠层电池示范应用。
不过，多位嘉宾也提醒，当前行业仍存在不少重要问题亟待解决，产业化依然处于初级阶段，风险与机遇并存。比如，在大面积制备方面，多家企业希望在GW线上较中试线继续放大产品尺寸，提升产品稳定性，并且需要实现大批量、稳定快速生产。
在叠层电池产业化上，通威太阳能（成都）有限公司先进技术部部长龙巍表示，钙钛矿叠层电池技术目前还面临很多技术分歧，比如绒面还是抛光、一步法还是两步法、如何涂布等等，都考验着公司的抉择。叠层电池的实验室高效率落地到量产线，也需要做大量工作。
钙钛矿的成本依然是阻碍其产业化的瓶颈之一。协鑫光电总经理田清勇举例，晶硅组件价格已从去年2元/瓦降至今年最低的0.8元/瓦，这也意味着光伏新技术要进入市场与晶硅竞争，难度很大。因此，协鑫光电今年走出了叠层钙钛矿电池路线。华碧光能科技（苏州）有限公司总裁刘学森则称：“钙钛矿市场推广要先瞄准晶硅做不了的差异化市场，这样才能有较好的市场空间和利润空间。”
产业化加速，钙钛矿电池组件厂商也对设备商、材料商等提出了新要求，同时也带来了发展新机遇。比如，极电光能副总裁王雪戈对涂布设备、退火结晶设备、磁控溅射设备等都给出了颇为详细的改进建议。
当然，产业各方面的提升，还需要人才源源不断地加入其中。多位嘉宾表示，相较于资金，钙钛矿行业更急缺人才。只有更多人才加入，下一个光伏技术周期，才能更快到来。
