在经历了各板块的反复轮动后，市场的热点又回到了光伏HJT电池、一体化压铸等前期强势的方向，这或预示着风光储为代表的新能源主线在后续有望再度开启二波上涨的可能性。

光伏行业是一部技术迭代的内卷史，降本增效是其行业发展的核心。而电池片是决定组件效率和成本的核心器件，对于光伏发电成本的下降具有关键性作用。

当下的主流PERC 电池量产效率已提升至 23.1%，其理论极限效率24.5%，未来效率提升空间有限，且提升难度极大。

随着目前光伏市场主流技术PERC效率逐步接近天花板，HJT、TOPCon、xBC技术发展如火如荼，钙钛矿太阳能电池作为下一代光伏新势力，光电转换效率持续提升，将成为光伏厂商未来布局的重中之重。

7月21日，钙钛矿电池板块大涨。京山轻机、杭萧钢构涨停，杰普特、捷佳伟创、东方日升跟涨。

事实上，硅料紧缺问题一直制约着光伏产业，但钙钛矿由于先天优势，其原材料均为基础化工材料，不含稀有元素，易得且纯度要求不高，有望成为产业破局关键。

钙钛矿电池作为下一代光伏新势力究竟有何潜力？光伏板块目前和锂电池板块一样有着上游材料紧缺的问题，新一代电池是否能缓解现状？

简单介绍下钙钛矿

它是一种分子通式为 ABX3 的晶体材料，呈八面体形状，是一种具有很强光-电转换效率的材料结构，由于其光吸收系数高、载流子迁移率大、合成方法简单等优点，在光伏、LED等领域应用广泛。

光伏领域是钙钛矿结构材料的主要应用领域之一，目前钙钛矿太阳能电池（PSCs）是第三代高效薄膜电池的代表。

钙钛矿电池的工作原理

在光照条件下，钙钛矿化合物能够吸收光子，在吸收光子后其价带电子会跃迁至导带，导带电子随后被注入到 TiO2 的导带，然后被传输到FTO，与此同时空穴传输至有机空穴传输层（HTL），从而电子-空穴对分离，在接通外电路时，电子与空穴的移动产生电流。有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池禁带宽度约为1.5eV，消光系数高，几百纳米厚的薄膜即可充分吸收 800nm 以下的太阳光。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）的核心亮点：

1.高效率

钙钛矿电池转换效率提升速度明显高于晶硅类。钙钛矿太阳能电池用了10年左右的时间将转换效率从最初的3.8%，提高至25.7%（截至 2021 年 12 月 26 日），而这一进程晶硅类太阳能电池花费了四五十年。

单结PSCs当前最高转换效率达25.7%，理论转化效率可达31%。单结 PSCs 指只有一个PN结的钙钛矿太阳能电池，多结PSCs指有多个PN结的钙钛矿太阳能电池，多结的PSCs光谱吸收效果更好、效率更高，但成本也更高。理论上单结 PSCs 最高光电转换效率可达31%，多结PSCs最高光电转换效率可达47%，显著高于晶体硅太阳能电池的29.4%。

当前钙钛矿-硅异质结叠层电池实验室效率世界记录已达29.2%。

HJT、TOPCon是太阳能电池产业化发展到第三阶段的代表，而钙钛矿-异质结、钙钛矿-TOPCon 叠层电池是第四阶段的支柱

2.成本低

晶硅电池在四个不同工厂内分别加工硅料、硅片、电池、组件，此过程需要至少耗时 3 天。但根据协鑫纳米披露，钙钛矿太阳能电池的生产流程简单，可在 45 分钟内将玻璃、胶膜、靶材、化工原料在单一工厂内加工成为组件，产业链显著缩短，价值高度集中。

协鑫光电总经理范斌指出，晶硅 1GW 的产能（硅料、硅片、电池、组件）投资在 11.6 亿；而协鑫纳米钙钛矿的第一条 100MW 设备产线投资在 1 亿元，未来如规模量产后将进一步降低。

原材料纯度要求低且十分易得，用量亦低于晶硅类。

钙钛矿太阳能电池的原材料均为基础化工材料，不含稀有元素。晶硅类太阳能电池对硅料纯度要求需达 99.9999%，而钙钛矿材料对杂质不敏感，纯度在 90%左右的钙钛矿材料即可制成转换效率在 20%以 上的太阳能电池，95%纯度的钙钛矿即可满足生产使用需求，原材料更加易得。

晶硅类太阳能电池的生产每年约需要 50 万吨硅料，而若全部替换为钙钛矿太阳能电池，大约只需要 1000 吨钙钛矿原料，因此 PSCs 不存在原材料瓶颈。

稳定性是制约钙钛矿太阳能电池产业化的重要因素

钙钛矿太阳能电池作为历史上 发展最快的光伏技术，在效率及成本端均较晶硅类电池有优势，但主要缺点是寿命短（稳 定性低）。目前钙钛矿太阳能电池的 T80 寿命（效率下降到初始值的 80%）约 4000 小时，距当前主流光伏技术的 25 年寿命相差甚远。

从原因来看，钙钛矿太阳能电池不稳定的原因可以分为吸湿性、热不稳定性、离子迁移等内在因素，和紫外线、光照等外在因素。

研发突破 产业落地加速 我国钙钛矿领域发展全球领先

我国钙钛矿太阳能电池研发团队齐发力，产研结合探索最具竞争力和性价比的技术路线，专利申请数占全球68%；产业端，本土钙钛矿设备厂商订单先行，部分已成功交付，本土钙钛矿太阳能电池生产厂商效率不断突破，融资进展顺利，已纷纷布局中试线。

钙钛矿太阳能电池凭借高效率、低成本和日益提升的稳定性，将逐步提高在全球光伏市场的渗透率，根据浙商证券测算，2030年钙钛矿太阳能电池设备市场空间约 805 亿元。

相关公司

京山轻机：公司目前针对钙钛矿设备业务主要着重在钙钛矿前段的镀膜设备，已有部分钙钛矿电池设备出货，目前已与行业多家钙钛矿电池企业有业务联系和合作，并有产品应用于多个客户端。

杭萧钢构：子公司合特光电计划2022年底投产首条晶硅薄膜+钙钛矿叠层电池中试线，电池的生产设备是根据自主设计的生产工艺，规划产能为100MW，目标转化效率为28%以上。

金刚玻璃：公司拥有自主研发的异质结+钙钛矿叠层技术，包含用叠层的方法将钙钛矿材料的薄膜层涂覆异质结电池表面，充分利用两种电池对光的吸收以提升电池转换效率。

协鑫集成：旗下协鑫光电正在建设 100MW 量产生产线，将把组件面积扩大至1m*2m，组件光电转化效率将提高至18%以上，是行业目前唯一拥有量产产线的钙钛矿制造企业。

亚玛顿：纤纳光电与亚玛顿签署合作协议，未来双方将在钙钛矿太阳能电池玻璃定制、BIPV组件、TCO 玻璃等多个方面展开多维度合作。

来源：同花顺