“那是一个理想的世界，人们通过简单布涂钙钛矿材料就可以轻松获取和转化太阳能量，世界清洁明亮，切片太阳能电池已成为久远的往事。”国内一位光伏科学家曾这样描绘光伏电池的未来。
钙钛矿太阳能电池，这个名字在今年的光伏行业声名鹊起。高效率、低成本、易制备，它以十年的时间走完晶硅太阳能电池近半个世纪的发展之路，成为第三代光伏技术的焦点。协鑫光电董事长范斌表示，钙钛矿技术不仅可以打破晶硅电池技术转换效率的理论“天花板”，还可以降低光伏产业度电成本，是唯一具有商业化应用前景的新兴光伏技术。
晶硅太阳能电池的“颠覆者”？
钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型（ABX3型）晶体作为吸光层材料的电池。它的结构类似于“三明治”。两个电极像三明治的两片面包分别位于最外层，由外向内挨着电极的是空穴传输层和电子传输层，而钙钛矿层则居于最中间。
图为协鑫光电钙钛矿太阳能电池
作为新一代太阳能电池，钙钛矿电池的工作原理与传统太阳能电池相似。当阳光照在电池上，光子能量高于带隙时，钙钛矿层就会吸收光子并产生“电子-空穴对”。电子传输层将分离出来的电子传输到负极上；空穴传输层则将与电子分离的空穴传输到正极上，在外电路形成电荷定向移动，从而产生电流，实现光能向电能的转换。
中国光伏行业协会相关负责人告诉《中国电子报》记者，和晶硅太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池有三大优势。一是成本低。钙钛矿太阳能电池原材料丰富，不受稀有金属元素的储量限制，光吸收系数高，1微米的厚度即可吸收超过90%的太阳光，原材料成本是传统晶硅的1/20。二是效率高。目前，钙钛矿钙电池的实验室效率为25.8%，与晶硅电池的26.5%相差无几。但其理论极限为33%，高于晶体硅电池的29.4%，并且可以叠加在各种电池材料表面制成更高效的叠层电池。三是易制备。钙钛矿组件制备仅需单一工厂，生产耗时短、能耗低，生产成本仅为晶硅的50%，彻底颠覆了晶硅冗长、复杂的生产工艺。
来源：极电光能
南京大学现代工程与应用科学学院教授谭海仁指出：“目前，传统的晶硅单结太阳能电池遭遇了两个发展瓶颈，一是现有的工业生产能力已经逼近晶硅单结太阳能电池光电转化效率的极限；二是成本高、能耗大，将石英砂提炼为工业硅，制成单晶硅的过程，需要超过℃的高温，而钙钛矿太阳能电池的制备只需要大约℃。在这种情况下，生产成本更低、更节能的钙钛矿电池，被视为近年来光伏产业发展的新机遇。”
“钙钛矿技术不仅可以打破晶硅电池技术转换效率的理论‘天花板’，还可以降低光伏产业度电成本，是唯一具有商业化应用前景的新兴光伏技术。”范斌说，“钙钛矿太阳能电池大规模进入市场之后，凭借更高的光电转化效率和显著下降的成本，有机会在较短时间内成为市场主流。”
因“天赋异禀”，钙钛矿太阳能电池获得了国家“点名”认可。今年以来，国家层面出台不少政策积极推进钙钛矿太阳能电池发展。
《“十四五”能源领域科技创新规划》指出，要开展高效钙钛矿电池制备与产业化生产技术的示范试验，具体包括：研制基于溶液法与物理法的钙钛矿电池量产工艺制程设备，开发高可靠性组件级联与封装技术，研发大面积、高效率、高稳定性、环境友好型的钙钛矿电池；开展晶体硅/钙钛矿、钙钛矿/钙钛矿等高效叠层电池制备及产业化生产技术研究。
《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（—年）》提出，研发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术。近日发布的《关于推动能源电子产业发展的指导意见（征求意见稿）》中也要求，加快智能光伏创新突破，支持钙钛矿及叠层电池等先进技术的研发应用，提升规模化量产能力。
“目前，中国钙钛矿电池在全球处于领先水平，组件量产进度最快，尺寸最大，效率最高。”范斌说。
年是钙钛矿产业化元年？
基于钙钛矿太阳能电池具备的诸多优点，新能源产业链企业纷纷进行相关布局。据记者不完全统计，目前已有近二十家上市公司表现了对钙钛矿太阳能电池的兴趣。
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。
中来股份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。
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，晶科能源、东方日升等光伏行业的一体化龙头企业也表示对钙钛矿技术的