钙钛矿在中国光伏产业中是否真的有颠覆性的前景？
钙钛矿，这个名字近几年在光伏领域可以说是无人不知，无人不晓。尤其是在中国这个全球光伏制造和应用的大国，围绕钙钛矿太阳能电池的讨论热度更是居高不下。那么，它到底有没有颠覆性的前景？我的看法是，钙钛矿在中国光伏产业中，确实蕴藏着巨大的颠覆潜力，但要实现这一潜力，还需要跨越几个关键的“坎”。
要理解钙钛矿的颠覆性，我们得先看看它与当前占主导地位的晶硅太阳能电池有什么不同。
为什么说钙钛矿“颠覆”？
1. 效率突破的速度令人惊叹： 晶硅太阳能电池从实验室走向大规模应用，用了几十年的时间，效率提升也相对稳健。而钙钛矿，这几年来的效率提升速度简直是“坐火箭”。实验室里的单结钙钛矿电池效率已经接近甚至超过了顶级的晶硅电池，而叠层电池（将钙钛矿和晶硅结合）的效率更是突破了30%的大关，这在过去是难以想象的。想象一下，同样面积的屋顶，如果能装效率更高的电池，就能产生更多的电，这意味着更少的安装面积，更低的安装成本，或者更高的发电量。
2. 制造成本的巨大想象空间： 这一点是钙钛矿最吸引人的地方。晶硅电池的生产过程，需要高温、高真空、复杂的工艺步骤，并且对原材料（高纯度硅）有极高的要求。而钙钛矿的制造，理论上可以用更低的温度、更简单的工艺（比如“印刷”），甚至是用液态墨水一样的东西在柔性基底上“打印”出来。这就意味着，未来钙钛矿电池的生产成本可能会大幅低于晶硅电池。如果真的能做到，这将是对整个光伏成本结构的颠覆。
3. 应用场景的极大拓展： 晶硅电池通常是刚性的，需要安装在屋顶、地面支架上，有一定的重量和限制。而钙钛矿，由于可以使用柔性基底，可以做得很薄、很轻，甚至可以做成透明的、彩色的。这意味着，它不仅可以用于传统的屋顶和地面电站，还可以集成到建筑物的玻璃幕墙（BIPV——建筑一体化光伏）、汽车、无人机、可穿戴设备，甚至是一些我们现在还想不到的场景中。这种“无处不在”的光伏发电能力，无疑是对能源生产方式的根本性改变。
中国光伏产业为何特别关注钙钛矿？
中国在全球光伏产业链中占据着绝对的龙头地位，从上游的硅料、硅片，到中游的电池片、组件，再到下游的电站建设，都有着完整的制造能力和巨大的市场。中国企业对钙钛矿的追逐，是基于以下几点考量：
保持技术领先和成本优势： 晶硅技术已经相当成熟，留给各国企业“弯道超车”的空间越来越小。钙钛矿作为一项颠覆性技术，为中国企业提供了重新定义行业标准、巩固和扩大领先优势的绝佳机会。
抓住新增长点： 随着传统光伏市场竞争日益激烈，寻找新的应用场景和技术突破是企业持续发展的关键。钙钛矿的广泛应用前景，意味着巨大的新增市场。
产业链升级的驱动力： 钙钛矿电池的制造成本如果能大幅降低，将进一步推动全球能源转型，中国作为最大的光伏制造国，将在这个过程中扮演更重要的角色。
然而，通往“颠覆”之路并非坦途，钙钛矿在中国光伏产业的落地，还面临几个棘手的挑战：
1. 稳定性（寿命）问题： 这是钙钛矿目前最大的软肋。钙钛矿材料对水分、氧气、光照和高温非常敏感，容易降解，导致效率衰减，电池寿命远不如晶硅电池。这意味着，即便效率再高，如果寿命短，其全生命周期的发电成本（LCOE）仍然可能高于晶硅。目前，国内外的研究团队都在全力攻克稳定性难题，通过封装技术、材料改性等手段来延长电池寿命，但要达到商业化所需的2030年寿命，还需要时间。
2. 规模化生产的良率和均匀性： 实验室里几十平方厘米的钙钛矿电池可以取得很高的效率，但如何在大面积的电池片上实现高效率、低缺陷、高良率、均匀性好，是规模化生产的关键。印刷、涂布等低成本的生产方式，其精确控制的技术难度不容小觑。一旦大面积生产出现问题，良率不高，成本优势就会大打折扣。
3. 重金属（铅）的使用： 目前高效的钙钛矿电池普遍含有铅。虽然其用量很少，且在封装良好的情况下对环境影响不大，但出于环保和法规的考虑，开发无铅或低铅的钙钛矿电池是未来的一个重要方向，这也会增加研发难度。
4. 标准和认证体系的建立： 任何新兴技术要走向商业化，都需要成熟的标准和认证体系来保证其质量和可靠性。目前，围绕钙钛矿电池的行业标准仍在建设中，这会影响到其市场推广和应用。
中国企业在这场“钙钛矿竞赛”中的表现：
可以说，中国企业在这场竞赛中投入巨大，并且进展神速。
研发投入： 许多大型光伏企业，包括隆基绿能、通威股份、晶科能源、天合光能等，都在积极布局钙钛矿技术，设立了专门的研发中心，并公布了各自在钙钛矿效率和稳定性方面的最新进展。
产线建设： 已经有企业开始建设钙钛矿中试线和小规模量产线，以验证生产工艺和成本。一些企业甚至公开表示，将在未来一两年内推出商业化的钙钛矿电池产品。
投资并购： 也有企业通过投资或并购的方式，快速获取钙钛矿领域的关键技术和人才。
总结一下：
钙钛矿在中国光伏产业中的确具备颠覆性的前景，它可能在效率、成本和应用场景上对现有格局带来巨变。中国企业凭借其强大的制造能力、雄厚的研发实力和巨大的市场优势，在这场变革中扮演着至关重要的角色。
但“颠覆”不是一蹴而就的。 稳定性和规模化生产是当前亟待解决的“硬骨头”。如果这些问题能够被有效地解决，钙钛矿电池的商业化大规模应用将是指日可待的。届时，它可能与晶硅电池形成互补，或者在某些领域完全取代晶硅，从而深刻地改变中国的能源结构和全球的光伏产业格局。
所以，与其说“是不是真的有”，不如说“正在加速成为现实”。它是一个充满希望的赛道，中国企业在这条赛道上，正以惊人的速度奔跑。未来几年，我们将看到钙钛矿技术如何在中国光伏产业中，一步步地释放它的颠覆力量。
要理解钙钛矿的颠覆性，我们得先看看它与当前占主导地位的晶硅太阳能电池有什么不同。
为什么说钙钛矿“颠覆”？
1. 效率突破的速度令人惊叹： 晶硅太阳能电池从实验室走向大规模应用，用了几十年的时间，效率提升也相对稳健。而钙钛矿，这几年来的效率提升速度简直是“坐火箭”。实验室里的单结钙钛矿电池效率已经接近甚至超过了顶级的晶硅电池，而叠层电池（将钙钛矿和晶硅结合）的效率更是突破了30%的大关，这在过去是难以想象的。想象一下，同样面积的屋顶，如果能装效率更高的电池，就能产生更多的电，这意味着更少的安装面积，更低的安装成本，或者更高的发电量。
2. 制造成本的巨大想象空间： 这一点是钙钛矿最吸引人的地方。晶硅电池的生产过程，需要高温、高真空、复杂的工艺步骤，并且对原材料（高纯度硅）有极高的要求。而钙钛矿的制造，理论上可以用更低的温度、更简单的工艺（比如“印刷”），甚至是用液态墨水一样的东西在柔性基底上“打印”出来。这就意味着，未来钙钛矿电池的生产成本可能会大幅低于晶硅电池。如果真的能做到，这将是对整个光伏成本结构的颠覆。
3. 应用场景的极大拓展： 晶硅电池通常是刚性的，需要安装在屋顶、地面支架上，有一定的重量和限制。而钙钛矿，由于可以使用柔性基底，可以做得很薄、很轻，甚至可以做成透明的、彩色的。这意味着，它不仅可以用于传统的屋顶和地面电站，还可以集成到建筑物的玻璃幕墙（BIPV——建筑一体化光伏）、汽车、无人机、可穿戴设备，甚至是一些我们现在还想不到的场景中。这种“无处不在”的光伏发电能力，无疑是对能源生产方式的根本性改变。
中国光伏产业为何特别关注钙钛矿？
中国在全球光伏产业链中占据着绝对的龙头地位，从上游的硅料、硅片，到中游的电池片、组件，再到下游的电站建设，都有着完整的制造能力和巨大的市场。中国企业对钙钛矿的追逐，是基于以下几点考量：
保持技术领先和成本优势： 晶硅技术已经相当成熟，留给各国企业“弯道超车”的空间越来越小。钙钛矿作为一项颠覆性技术，为中国企业提供了重新定义行业标准、巩固和扩大领先优势的绝佳机会。
抓住新增长点： 随着传统光伏市场竞争日益激烈，寻找新的应用场景和技术突破是企业持续发展的关键。钙钛矿的广泛应用前景，意味着巨大的新增市场。
产业链升级的驱动力： 钙钛矿电池的制造成本如果能大幅降低，将进一步推动全球能源转型，中国作为最大的光伏制造国，将在这个过程中扮演更重要的角色。
然而，通往“颠覆”之路并非坦途，钙钛矿在中国光伏产业的落地，还面临几个棘手的挑战：
1. 稳定性（寿命）问题： 这是钙钛矿目前最大的软肋。钙钛矿材料对水分、氧气、光照和高温非常敏感，容易降解，导致效率衰减，电池寿命远不如晶硅电池。这意味着，即便效率再高，如果寿命短，其全生命周期的发电成本（LCOE）仍然可能高于晶硅。目前，国内外的研究团队都在全力攻克稳定性难题，通过封装技术、材料改性等手段来延长电池寿命，但要达到商业化所需的2030年寿命，还需要时间。
2. 规模化生产的良率和均匀性： 实验室里几十平方厘米的钙钛矿电池可以取得很高的效率，但如何在大面积的电池片上实现高效率、低缺陷、高良率、均匀性好，是规模化生产的关键。印刷、涂布等低成本的生产方式，其精确控制的技术难度不容小觑。一旦大面积生产出现问题，良率不高，成本优势就会大打折扣。
3. 重金属（铅）的使用： 目前高效的钙钛矿电池普遍含有铅。虽然其用量很少，且在封装良好的情况下对环境影响不大，但出于环保和法规的考虑，开发无铅或低铅的钙钛矿电池是未来的一个重要方向，这也会增加研发难度。
4. 标准和认证体系的建立： 任何新兴技术要走向商业化，都需要成熟的标准和认证体系来保证其质量和可靠性。目前，围绕钙钛矿电池的行业标准仍在建设中，这会影响到其市场推广和应用。
中国企业在这场“钙钛矿竞赛”中的表现：
可以说，中国企业在这场竞赛中投入巨大，并且进展神速。
研发投入： 许多大型光伏企业，包括隆基绿能、通威股份、晶科能源、天合光能等，都在积极布局钙钛矿技术，设立了专门的研发中心，并公布了各自在钙钛矿效率和稳定性方面的最新进展。
产线建设： 已经有企业开始建设钙钛矿中试线和小规模量产线，以验证生产工艺和成本。一些企业甚至公开表示，将在未来一两年内推出商业化的钙钛矿电池产品。
投资并购： 也有企业通过投资或并购的方式，快速获取钙钛矿领域的关键技术和人才。
总结一下：
钙钛矿在中国光伏产业中的确具备颠覆性的前景，它可能在效率、成本和应用场景上对现有格局带来巨变。中国企业凭借其强大的制造能力、雄厚的研发实力和巨大的市场优势，在这场变革中扮演着至关重要的角色。
但“颠覆”不是一蹴而就的。 稳定性和规模化生产是当前亟待解决的“硬骨头”。如果这些问题能够被有效地解决，钙钛矿电池的商业化大规模应用将是指日可待的。届时，它可能与晶硅电池形成互补，或者在某些领域完全取代晶硅，从而深刻地改变中国的能源结构和全球的光伏产业格局。
所以，与其说“是不是真的有”，不如说“正在加速成为现实”。它是一个充满希望的赛道，中国企业在这条赛道上，正以惊人的速度奔跑。未来几年，我们将看到钙钛矿技术如何在中国光伏产业中，一步步地释放它的颠覆力量。
网友意见
钙钛矿这东西20年内不可能（劝退的会说200年不可能）。因为光伏貌似核心是效率，但是其实还有组件成本/鲁棒性这个要命的潜在因素存在。
利益相关:目前还在坑里。前面的都已经回答的很详细了，我再更新一点新的(2020.09)
去年年底最好的效率就已经到了25.2%，今年因为疫情估计没人在刷新，所以还没变。
https://www. nrel.gov/pv/cell-effici ency.html
大家都提到了几点，包括铅的毒性和稳定性。稳定性没法洗，这个东西本质是盐，碰到水就溶了。铅的毒性是很恐怖，但是很多薄膜光伏材料里还用CdTe，镉的毒性也很厉害。我觉得只要做好封装和回收，铅的问题是可以接受。有课题组在尝试无铅的，但是理论计算已经说明，用Sn等来取代铅的钙钛矿总是会有很高的缺陷密度，所以效率不会高。
来说一个问题，就是产业化，虽然很多人提到了高校团队的工作。可是国外在这个领域也有很多公司在跟进。目前只有一家杭州的公司，高校在产业化的能力上还是比不过公司，所以各位没被劝退的同学还是要多加油啊
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