北极星太阳能光伏网获悉，近日，由青海黄河上游水电开发有限责任公司发榜的“钙钛矿/TOPCon叠层电池关键技术研究”和“大面积钙钛矿光伏组件关键技术研究”项目已经揭榜公示。 其中，由西北工业大学牵头，上海空间电源研究所、浣江实验室参与组成的联合体成为钙钛矿/TOPCon叠层电池关键技术研究项目的第一中榜单位，极电光能有限公司成为大面积钙钛矿光伏组件关键技术研究项目的第一中榜单位。 据悉，极电光能有限公司起源于长城控股集团，于2020年正式成立，主要从事钙钛矿光伏组件的研发、生产和销售，是钙钛矿光伏行业全球领军企业，也是国家重点研发计划项目牵头单位、钙钛矿领域唯一的国家“智能光伏试点示范企业”、国家级专精特新“小巨人”企业，是江苏省钙钛矿工程研究中心、江苏省智能制造示范车间，也被评为胡润中国新能源潜力企业百强、中国潜在独角兽企业。 极电光能于2022年底建成了行业规模最大的150MW钙钛矿组件标杆生产线，下线产品已在无锡、广州、保定、合肥等多个不同场景下展开示范性应用，整体性能表现优异。并完成了国电投、日本、成都等多个MW级项目的出货。极电光能在建的全球首个GW级钙钛矿光伏组件量产线将于2024年底投产，是江苏省重大项目。

德国柏林亥姆霍兹中心（HZB）领导的科学家为钙钛矿材料开发了一种添加剂，该添加剂可以起到“缓冲”的作用，保护脆弱的钙钛矿晶体免受温度变化带来的压力。报道称，此次HZB的科学家们在钙钛矿电池稳定性研究中取得了“里程碑式进展”。他们发现，在前体钙钛矿溶液中添加偶极聚合物材料有助于晶体结构的稳定，并能使电池效率远高于24%，在-60至+80℃进行100次热循环试验后性能几乎不会下降。 市场人士指出，目前为止的研究表明，通过元素工程设计晶体结构稳定的钙钛矿材料，并结合界面工程实现太阳能电池结构设计的优化，杂化钙钛矿太阳能电池的稳定性问题是有望完全解决的。预计2026年产能有望达到37GW，5年增幅约41倍。 据财联社主题库显示，相关上市公司中： 大族激光 在互动平台表示，公司2007年进入薄膜电池行业从事研发、生产和销售，其激光设备在该领域国内市占率一直位于市场前列，在钙钛矿电池行业几家龙头、前沿研究机构均取得激光设备的交付销售，及大尺寸激光加工设备的整线交付。 皇氏集团 公告，控股子公司皇氏农光互补与黑晶光电签署了《新一代太阳能电池：钙钛矿/晶硅叠层技术合作框架协议》。

近期，德国柏林亥姆霍兹中心（HZB）领导的科学家为钙钛矿材料开发了一种添加剂，该添加剂可以起到“缓冲”的作用，保护脆弱的钙钛矿晶体免受温度变化带来的压力。 钙钛矿半导体有望成为高效、低成本的太阳能电池，但作为半有机材料，钙钛矿太阳能电池对温差敏感，在正常的户外使用中会很快导致衰减、损坏。因此，这一领域的科学家们都不断致力于寻找提高稳定性的新方法。 HZB一个大型研究团队的负责人Antonio Abate教授解释说，“阳光可以将光伏电池内部加热到80℃；没有光照后电池立即冷却到环境温度。这会在钙钛矿薄层中引发巨大的机械应力，产生一些缺陷甚至局部相变，严重影响钙钛矿材料薄膜的质量。” 据报道，此次HZB的科学家们在钙钛矿电池稳定性研究中取得了“里程碑式进展”。他们发现，在前体钙钛矿溶液中添加偶极聚合物材料有助于晶体结构的稳定，并能使电池效率远高于24%，在-60至+80℃进行100次热循环试验后性能几乎不会下降。 Abate的团队和许多国际合作伙伴一起研究了不同钙钛矿太阳能电池结构，寻找如何显著提高稳定性的化学变化。经他们研究发现，p-i-n架构的钙钛矿薄膜通常效率比更常用的n-i-p架构更好。最新研究成果已于近期发表在了《科学》杂志上。 不仅如此，该小组还发现，与一种被称为b-pV2F（全名b-poly(1,1-二氟乙烯)）的聚合物化合物合作，可以进一步提高p-i-n太阳能电池的稳定性。 Abate解释说，“这种聚合物似乎包裹在薄膜中的单个钙钛矿微晶体上，就像一个软壳，可以帮助缓冲热机械应力。” 经测试，尺寸为18平方毫米的电池的最大效率为24.6%，而较大的1平方厘米器件的效率为23.1%。这些电池在80摄氏度到-60摄氏度之间经历了100多次温度循环，以及1000小时的持续照明。HZB表示，这大约相当于在户外使用一年。 此外，在25℃的模拟阳光照射1000小时后，这些电池保留了96%的初始性能，在75℃下进行测试时保留了88%。除了缓冲效应外，添加剂还显示出通过影响载流子的运输来提高电池的效率，使该小组创造了p-i-n器件效率记录。 未来，HZB将致力于进一步降低随着时间的推移而损失的性能，使其达到商业设备所需的水平。

近日经中国计量院第三方测试认证，北京曜能科技有限公司自主研发的小面积钙钛矿/晶硅两端叠层电池稳态输出效率达到32.44%，时隔三个月再次刷新国内转换效率纪录。二级市场方面，今日早盘钙钛矿电池板块继续冲高，截至收盘，板块涨幅达2.08%，中来股份涨超8%领涨，万润股份涨超7%，隆华科技、杰普特、京山轻机等涨幅居前。 据了解，光伏电池技术路线较多，目前主流的有三种，分别是晶硅电池、薄膜电池，和钙钛矿电池。从市场占有率来看，晶硅电池虽然是第一代光伏电池，但仍然占绝大多数，而钙钛矿电池则一直没有开启大规模商用。 当前，随着晶硅太阳能电池技术日臻成熟，其光电转换效率的瓶颈问题日益突出。正基于此，业内不少企业已经将目光投向了更具潜力的太阳能电池技术。作为极具市场前景的下一代太阳能电池技术， 钙钛矿电池已经迎来商业化发展的元年 ，2022年以来，钙钛矿电池产业化进程明显加快，多家企业开始试生产。未来几年或将掀起光伏行业新一轮的技术变革。 相关数据显示，钙钛矿太阳能电池的理论光电转换效率高达33%，明显高于传统晶硅太阳能电池；而在叠层技术的加持下，其光电转换效率更是有望突破45%。 根据钙钛矿龙头企业协鑫光电的数据显示，其100MW中试线钙钛矿组件成本约为1元/W，较之目前市场上主流的晶硅组件15-2元/W的成本存在明显的成本优势。并且，随着未来产能大幅提升，钙钛矿组件的成本有望进一步降低至0.5元/W，甚至更低。 凭借高效率、低成本、低能耗等显著特点，钙钛矿电池在光伏降本增效的大变革中越来越受到青睐。 中金公司预计2023年内钙钛矿太阳能电池行业中试线扩产规模或达1000-1200MW，同比2022年的350MW增长接近两倍。 长江证券指出，当前钙钛矿整体仍处于产业化初期，从量上看，当前扩产规模较小，但设备厂商提前与钙钛矿厂商进行合作研发、验证，将充分受益后续钙钛矿电池扩产放量，设备需求释放。建议持续关注钙钛矿产业化赛道，重点关注：1)在晶硅电池已有深厚技术积累的企业在钙钛矿领域的横向拓展；2)钙钛矿电池部分设备与电子、显示面板等行业涉材料工艺环节设备有一定共通性，关注切入钙钛矿领域的跨行业设备企业；3)新布局钙钛矿电池&组件生产的企业。 招商证券认为，产业化正在0-1的阶段。钙钛矿电池通过十几年的发展，实验室效率提升迅速，为产业化提供了坚实的理论支撑。 预计2023年钙钛矿行业规模有望达到GW级别，到2024-2025年有望有多家企业GW级产线陆续落地。 叠层电池近年的产业化发展也在提速。晶硅-钙钛矿叠层电池，可以为成熟的晶硅电池进一步增效，有希望成为未来钙钛矿产业化的主要路径之一。同时，全钙钛矿叠层被视为终极的叠层技术(最高的理论效率)，随着未来钙钛矿核心瓶颈的突破，也有可能逐步应用。 招商证券建议关注在投入与布局钙钛矿的公司：协鑫科技(港股)、隆基绿能、晶澳科技、晶科能源、天合光能、通威股份、东方日升、爱旭股份、中来股份、杭萧钢构；TCO玻璃：金晶科技；POE封装材料：福斯特、激智科技、赛伍技术、海优新材等；钙钛矿设备：捷佳伟创、迈为股份、帝尔激光、奥联电子、古鳌科技、奥来德等。 相关概念股： 京山轻机(000821.SZ)：已有部分钙钛矿电池设备出货，并在积极布局其他钙钛矿电池设备并进行了相应的技术储备。 万润股份(002643)：公司现已有钙钛矿电池方面材料根据客户需求送样。公司将持续跟踪行业发展情况，积极开拓下游客户。该类材料发展主要取决于下游钙钛矿电池行业发展与客户需求。 宝馨科技(002514.SZ)：与张春福教授、朱卫东副教授、安徽大禹实业集团有限公司就“HJT-钙钛矿叠层、钙钛矿电池”产业化技术开发及产品推广达成合作意向，签署《项目投资合作协议》及成立合资公司。 捷佳伟创(300724)：公司目前基于单结、叠层的钙钛矿整线设备已经开发完成。 金晶科技(600586.SH)：产品TCO玻璃具有对可见光高透过率和高导电率，是光伏薄膜电池组件及钙钛矿电池组件的主要配件。

今日2023年1月行情收官，大盘全月上涨5.39%，创2010年以来最强开局，盘面上光伏等赛道股展开反弹，钙钛矿电池方向领涨，奥联电子(300585.SZ)涨超15%，京山轻机(000821.SZ)涨停。 据悉，近日经中国计量院第三方测试认证，北京曜能科技有限公司自主研发的小面积钙钛矿/晶硅两端叠层电池稳态输出效率达到32.44%，时隔三个月再次刷新国内转换效率纪录。 经对比，晶科能源182TOPCon电池转换效率仅为26.4%;隆基绿能的P型HJT电池、无铟HJT电池目前的最高转换效率分别为26.56%、26.09%。 银河证券表示，对于光伏电池各个技术路线而言，转换效率的高低决定了其未来的发展潜力。作为具有商业化应用前景的下一代技术，钙钛矿电池凭借高转化率、低成本、弱光性好、带隙可调、应用场景丰富等优势，在光伏降本革命中必将受到关注。 高效率方面，单结钙钛矿电池理论转化效率可达31%以上，高于晶硅电池极限效率29.4%。钙钛矿与HJT叠层电池理论效率达43%，三层钙钛矿叠层电池理论效率超50%。目前单结钙钛矿电池最高实验室认证效率为25.7%，钙钛矿/硅叠层电池最高实验室认证效率达32.5%。 低成本方面，钙钛矿电池相比晶硅产业链大幅简化，单环节价值高度集中，原材料纯度要求低且易得，可低温溶液制备大幅降低能耗，根据协鑫光电测算，钙钛矿单片组件成本约为0.5-0.6元，是晶硅极限成本的50%。 据了解，晶硅电池作为第一代太阳能技术，经过几十年的发展，已成为主流技术，占比近95%，但其研发效率(26.81%)比较接近理论极限(29.4%)，未来进步空间相对有限。在此背景下，钙钛矿电池理论优势突出，受到广泛关注。 目前，钙钛矿电池研发效率在快速提高并已逼近晶硅电池，近几年多个百兆瓦级产线陆续投产，其产业化尝试在明显加快。 2022年，纤纳光电、协鑫光电、极电光能等已有小规模产线投产，对今年的扩产规划梳理看，或仍聚焦于小试线或中试线，以协鑫光电、纤纳光电、奥联电子等为代表，扩产规划明确。2022年钙钛矿电池扩产总量或接近1GW，而在2023年，钙钛矿电池或有望实现1GW以上扩产。 据中金公司预计，2023年内钙钛矿太阳能电池行业中试线扩产规模或达1000-1200MW，同比2022年的350MW增长接近两倍。 分析人士认为，虽然目前钙钛矿电池处于产业化早期，但研发端持续突破，叠层电池效率优势愈发明显。未来随着技术进步，钙钛矿组件的生产成本有望大幅降低，竞争力将显著提升，市场份额也将不断增加，钙钛矿设备与组件企业有望持续受益。 展望2023年，中信建投指出，随着钙钛矿电池实验室、试验线、量产线效率的不断提升，且钙钛矿组件稳定性得到权威机构的认证，行业迎来加速发展机遇。与此同时，钙钛矿行业领先玩家有望于2023年启动GW级别钙钛矿设备招标，对设备行业形成较强的催化。技术革新，设备先行，重点推荐钙钛矿设备供应商。 钙钛矿设备主要包括镀膜设备、激光设备、层压设备等，其中镀膜设备具有较高的竞争壁垒，如何实现大面积的均匀镀膜是难度较高的技术关键点，建议关注镀膜设备供应商京山轻机、捷佳伟创、迈为股份、奥来德、奥联电子等; 相比于不同的镀膜方案选择，激光设备的应用具有较高的确定性，推荐和下游厂商配合紧密的激光设备供应商大族激光、德龙激光、杰普特、迈为股份、帝尔激光等; 封装设备供应商推荐京山轻机。

今日，钙钛矿电池概念股冲高。截至收盘， 奥联电子上涨15.76%，京山轻机涨停，金晶科技、隆华科技、宝馨科技、万润股份等个股涨超5% 消息面上，近日，经中国计量院第三方测试认证，北京曜能科技有限公司自主研发的 小面积钙钛矿/晶硅两端叠层电池稳态输出效率达到32.44%，时隔三个月再次刷新国内转换效率纪录。 经对比，晶科能源182TOPCon电池转换效率仅为26.4%；隆基绿能的P型HJT电池、无铟HJT电池目前的最高转换效率分别为26.56%、26.09%。 对于光伏电池各个技术路线而言，转换效率的高低决定了其未来的发展潜力。目前作为光伏板块主流技术的晶硅电池，其研发效率比较接近理论极限，而第二代薄膜电池的效率与量产表现不佳，因此，作为第三代电池技术的钙钛矿受到了广泛的关注，各方资本也密集涌入该赛道。 据北极星太阳能光伏网整理，在一级市场上，钙钛矿赛道融资热度高涨。近年来， 协鑫光电、仁烁光能等企业纷纷完成几千万至数亿元不等的融资。 从商业化进程来看，在政策、资本的热捧下，钙钛矿电池百兆瓦级产线逐步投产，GW级产线的建设也在紧锣密鼓的推进中。 中金公司预计2023年内钙钛矿太阳能电池行业中试线扩产规模或达1000-1200MW，同比2022年的350MW增长接近两倍。 据该机构整理，截至2022年12月，钙钛矿头部公司的产线进展为： 但总体来看，“初见雏形”、“产业化尝试”是多数机构对于目前国内钙钛矿行业的定调。国泰君安最新研报指出，大面积制备与稳定性问题是钙钛矿产业化的核心瓶颈。当前大多数高效组件仅为实验室报道数据。目前国内量产最大钙钛矿组件面积为1m*2m，效率仅16%左右，有较大提升空间。 国泰君安认为，在产业化尝试阶段， 原材料、设备及工艺的产业化值得关注。 中金公司亦指出，钙钛矿核心层设备具备高弹性，激光划线设备具备高确定性，传输层、钝化层设备增量空间亦值得关注。与此同时，钙钛矿组件导电、阻水要求带来较晶硅的增量辅材需求，机构推荐重点关注TCO导电玻璃、ITO靶材、丁基胶以及POE粒子胶膜四大方向。

在所有将国家能源供应转换为可再生能源的努力中，太阳能仍然只占美国发电量的不到3%。部分原因是生产太阳能电池的成本相对较高。 降低生产成本的一种方法是寻找一种比硅便宜、性能能与之相媲美的太阳能电池材料。为了实现这一目标，一些工程师将注意力集中在卤化物钙钛矿上，这是一种人造材料，具有立方体状的晶体。 从理论上讲，钙钛矿太阳能电池可以用比硅成本更低、更容易获得的原材料制造，它们还可以使用更少的能源和更简单的制造过程来生产。但到目前为止，一个“绊脚石”是钙钛矿暴露在光和热下会分解，这对于从太阳能中产生能量的设备来说尤其成问题。 现在，由美国加州大学洛杉矶分校领导的一项国际研究合作开发出了一种能在太阳能电池中使用钙钛矿的方法，同时保护钙钛矿不受外界条件的影响。他们的研究成果已于近期发表在了《自然材料》杂志上。 具体而言，科学家们直接向钙钛矿中添加了少量的离子（即带电原子）——一种叫做钕的金属。他们发现，增强后的钙钛矿不仅在暴露于光和热时更加耐用，而且还能更有效地将光转化为电能。 研究人员说，“可再生能源至关重要。钙钛矿将是一个游戏规则的改变者，因为它可以以硅的方式进行大规模生产，而且我们已经确定了一种添加剂，将使这种材料变得更好。” 研究人员解释称，钕通常被用于麦克风、扬声器、激光器和装饰玻璃。它的离子大小正好可以嵌在立方钙钛矿晶体中，而且它们带有三个正电荷，科学家们假设这将有助于将带负电的离子固定在原位。 他们在每10000个钙钛矿分子中加入了大约8个钕离子，然后测试了该材料在太阳能电池中的性能。在最大功率下工作并在连续光照下超过1000小时，使用增强型钙钛矿的太阳能电池保持了约93%的光转换效率。相比之下，使用标准钙钛矿的太阳能电池在相同的条件下经过300小时后失去了一半的电力转换效率。 此外，研究小组还在没有任何设备取电的情况下对太阳能电池进行了连续照射，这加速了钙钛矿的降解。一个使用含钕钙钛矿的设备在超过2000小时后保留了84%的电力转换效率，而另一个使用标准钙钛矿的设备在该时间后直接无法使用。 最后，为了测试这种材料承受高温的能力，研究人员将带有这两种材料的太阳能电池加热到大约180华氏度。使用增强型钙钛矿的太阳能电池在超过2000小时后保持了约86%的效率，而标准的钙钛矿装置则在这段时间内完全失去了将光转化为电能的能力。 研究人员最后指出，这一进展可以帮助钙钛矿太阳能电池在未来两到三年内进入市场。

钙钛矿和硅被证明是太阳能电池领域的强大组合，而现在它们的效率又达到了新的记录。近期，德国柏林亥姆霍兹中心（HZB）的一个团队开发出了效率超过32%的太阳能电池。 由于其效率、耐用性和成本，硅长期以来一直是太阳能电池的行业标准，但目前的设备正接近理论上的效率上限。与此同时，钙钛矿是一个迅速崛起的“年轻新贵”，有可能偷走硅的“桂冠”。 不过，最好的结果似乎是当这两种材料抛开竞争，结合起来。钙钛矿/硅串联太阳能电池比单独使用任何一种材料都更高效，这要归功于它们能够收集太阳光谱的不同部分——钙钛矿更好地利用蓝光，而硅更专注于红色和红外波长。科学家们也不断在效率突破上费尽心思。 据报道，HZB科学家最新研发的钙钛矿/硅串联太阳能电池可将32.5%的入射太阳光转化为电能，即光电效率高达32.5%，创下全新世界纪录。而且，意大利认证机构欧洲太阳能测试装置（ESTI）测试并正式确认了这一纪录。 新的HZB装置由一个由几层薄钙钛矿制成的顶部电池和一个由硅制成的底部电池组成。有一系列的层可以让不同颜色的光过滤到较低的水平，并最大限度地减少电力损失。该团队还设计了一种新的活性区域和电极之间的接口，这有助于提高电池的整体效率。 最终的结果是，全新钙钛矿/硅串联太阳能电池的效率达到了32.5%，这一新的记录已得到独立验证，是目前所有新兴光伏技术中最高的。与几个月前创下的31.25%的前纪录保持者相比，这是一个可观的进步，而一年前这一数字仅略低于30%。该团队称，这一最新进展将这项技术推向了一个重要的新领域。 HZB的科学总监Bernd Rech教授说，“HZB研制的串联太阳能电池的光电转化效率目前高达32.5%，以前只有昂贵的Ⅲ/Ⅴ族化合物半导体——比如砷化镓、铟镓磷和氮化镓等才能实现，这些元素都在周期表的三族和五族里面。”