鈣鈦礦電池商業(yè)化進程加速

鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體（具有ABX3的化學通式）作為吸光材料的太陽能電池。

鈣鈦礦結構的化學通式為ABX3，其中A位一般為原子半徑較小的陽離子（如Cs+、MA+、FA+等），B位為原子半徑較大的過渡金屬離子（如Sn2+、Pb2+等），X為鹵素陰離子（I-、Br-、Cl-等）。鈣鈦礦材料擁有優(yōu)越的電荷傳輸性質、長載流子擴散距離、全光譜吸收和高吸光系數(shù)，因而可以有效吸收太陽光并高效地產(chǎn)生光生載流子,同時減少在光電轉換過程中的能量損失，是較為理想的光電材料。

從1954年光伏電池誕生世界第一塊太陽能電池，光伏電池技術迭代已經(jīng)走過三代：

（1）第一代是以晶硅為主的太陽能電池，主要應用場景為集中式光伏電站，目前技術最為成熟，但光電轉化效率已經(jīng)接近上限，提效降本空間較為有限，邊際成本大幅升高；

（2）第二代以薄膜太陽能電池為主，典型代表為銅銦鎵硒（CIGS）、碲化鎘（CdTe）太陽能電池，主要應用場景為分布式光伏，實驗室小面積試件光電轉化效率高于晶硅電池，但實際應用中光電轉化效率低于晶硅，且造價較為昂貴；

（3）第三代為新型太陽能電池，主要包括：鈣鈦礦電池、染料敏化電池和量子點電池。

第三代鈣鈦礦電池具備第二代薄膜電池效率提升速率快、成本低、材料可設計性強的優(yōu)勢，同時隨著商業(yè)化推進，有望彌補第二代面臨的量產(chǎn)表現(xiàn)與理論優(yōu)勢條件差距大的問題。

學術界通常認為晶硅電池的理論極限為29.4%，技術極限約為27.5%，而當前晶硅太陽能電池實驗室最高效率已經(jīng)達到26.7%，已非常接近其理論效率天花板。打破傳統(tǒng)晶硅轉化效率上限的方式包括新材料與新工藝，鈣鈦礦是具有革命性的新材料，而疊層技術是具有革命性的新工藝，單節(jié)鈣鈦礦效率可達33%，鈣鈦礦/晶硅雙節(jié)鈣鈦礦效率可達45%，三節(jié)鈣鈦礦效率可達45%。

投資成本方面，由于晶硅太陽能電池需要經(jīng)歷硅料、硅片、電池、組件四個環(huán)節(jié)，因此需要四個工廠來生產(chǎn)，耗時至少三天，單GW投資成本之和約10億元；而鈣鈦礦太陽能電池流程可在一個工廠完成，45分鐘即可走完生產(chǎn)流程，成熟期后單GW投資成本只需5億元（當前約為7億元+）。生產(chǎn)成本方面，由于鈣鈦礦材料占成本比例較小，協(xié)鑫光電100MW生產(chǎn)線的組件成本小于1元/W，預計5-10GW級別的量產(chǎn)生產(chǎn)線的組件成本約為0.5-0.6元/W，遠低于晶硅極限生產(chǎn)成本1元/W。