2025年，光伏行业的技术路线竞争愈加激烈，TOPCon、BC与HJT三者并驾齐驱，持续推动行业技术边界的拓展。在这场技术迭代的浪潮中，钙钛矿凭借其高效率、低成本、轻量化等优势备受瞩目。相比传统硅基材料，钙钛矿不仅展现出更高的光电转换效率潜力，还在制造过程中更加节能环保，成本控制也更具优势。这些特质使其成为第三代光伏技术中最具颠覆性的候选者之一，有望重构产业竞争格局，成为驱动行业穿越周期的重要力量。
钙钛矿：名副其实的“光电明星”
虽以“钙钛矿”为名，它却既不含钙也不含钛，而是指一类具有ABX₃晶体结构的化合物家族。该名称源自1839年德国矿物学家在乌拉尔山脉发现的钙钛矿石（CaTiO₃），为向俄罗斯地质学家列夫·佩洛夫斯基（LevPerovski）致敬而命名。如今，“钙钛矿”已从最初特指无机矿物，扩展为涵盖多种具有类似结构的化合物，其中A代表有机阳离子，B为铅或锡离子，X为卤素离子。这种结构赋予材料优异的柔性和光电性能，使其在光伏领域表现突出。
2009年，首个钙钛矿太阳能电池问世，尽管初始效率仅3.8%，却具有划时代的意义，为后续发展奠定基础。在短短十多年里，其效率从不足10%迅速提升至27%以上，完成了晶硅电池耗时近一个世纪才达到的效能跨越。此外，钙钛矿电池具备柔性和轻质特点，可广泛应用于BIPV（建筑光伏一体化）、可穿戴设备、汽车车顶等多元场景，其中BIPV被普遍视为其商业化落地的重要切入点。
量产前夕：“最后一公里”的挑战
2025年被行业广泛视为钙钛矿量产的元年。协鑫光电、纤纳光电、极电光能等企业纷纷布局GW级产线。今年6月，协鑫光电投资50亿元的GW级钙钛矿产业基地正式投产，标志着该技术产业化迈出关键一步。
协鑫光电GW级钙钛矿产业基地实景图
极电光能也在年初投产全球首条GW级钙钛矿组件生产线，可大规模生产超大尺寸组件及BIPV产品，预计年产量约180万片。
除了初创企业，天合、通威、晶澳、晶科、隆基、华晟新能源等行业龙头也积极投入钙钛矿/晶硅叠层电池的研发，钙钛矿作为下一代技术的潜力已成共识。更引人注目的是，中国石油、中国中核、宁德时代、比亚迪、京东方等跨界巨头也纷纷布局，推动中试线及更大规模产线建设。
今年8月，中国华能在青海建成全球首个5兆瓦商用级钙钛矿光伏实证基地，标志着该技术从实验室迈向规模化示范应用。尽管产业热情高涨，钙钛矿的商业化仍面临严峻挑战。自2016年国内创业元年以来，该技术至今仍未完全走出实验室，其背后存在哪些“瓶颈”？
图源：中国华能
首当其冲的是稳定性问题。钙钛矿电池的寿命远不及晶硅电池，无论从科学机理还是工程实践，稳定性仍是待解难题。学术界的解决方案尚需大量实验验证，而工程上如何实现技术转化同样需要深度二次开发。另一方面，实验室电池的高效率尚未在大面积组件级别复现，当前钙钛矿组件的性能与晶硅电池仍有明显差距，工艺优化和规模化制备成为亟待突破的方向。无论从产品成熟度还是行业标准建设来看，钙钛矿产业化依然任重道远。
技术路线：叠层策略分化明显
目前，TOPCon、HJT和IBC电池的理论极限效率分别为28.7%、28.5%和29.1%，而单结钙钛矿电池可达33%，钙钛矿叠层电池甚至有望突破40%。当前，单结、全钙钛矿叠层、钙钛矿-晶硅两端/四端叠层等多种技术路线并行发展，并形成不同阵营。
一道新能CTO宋登元公开表示，四端叠层是光伏发展的必然方向。2024年底，一道新能联合三峡科研院、纤纳光电，在四端叠层组件的底电池和组件技术上取得重大突破。协鑫光电同样选择四端叠层路线，而仁烁光能则专注于全钙钛矿叠层技术，已建成10MW中试线，并规划百兆瓦级量产线。
图源：一道新能
头部晶硅企业更倾向于两端叠层。天合光能董事长高纪凡认为，TOPCon、BC、HJT之争意义有限，真正的技术革命将来自钙钛矿叠层电池。天合光能早在2019年就参与国家叠层电池重点研发项目，并于今年4月在210mm工业级电池上实现31.1%的转换效率。隆基绿能研发的晶硅-钙钛矿叠层电池经NREL认证效率达34.85%，并已将M6尺寸商业化电池效率提升至32%，向产业化迈出关键一步。
两端叠层受到传统晶硅企业青睐，一方面因其应用特性与现有产业链高度兼容，另一方面其理论效率极限更高，符合追求“极致效率”的战略。此外，还有一种三端叠层结构，爱旭研发中心发布了钙钛矿/BC三端叠层电池技术，董事长陈刚公开表示该结构效率最高。可见，即便在钙钛矿叠层领域，技术路线已呈现显著分化。
未来展望：竞争还是共生？
目前，晶硅电池依然占据光伏市场绝对主导地位。钙钛矿虽然前景广阔，却也伴随诸多不确定性——除了稳定性与规模化难题，还需警惕行业可能重蹈“内卷”覆辙：技术壁垒被迅速突破，蓝海迅速转红。
作为第三代光伏技术的代表，钙钛矿的故事才刚刚开始。无论最终是与硅电池竞争还是形成互补共生，持续的技术创新、稳健的产业化进程以及效率与稳定性的协同提升，将是推动其真正走向成熟、实现可持续发展的关键。
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