钙钛矿电池技术近期突破与产业进展 - 近期中国高校、科研院所及企业在钙钛矿电池领域取得一系列效率突破,包括光电转换效率超27%的太阳能电池原型、外量子效率突破45%的叠层LED以及效率达29.8%的柔性叠层电池,显示赛道持续升温 [1] 技术定义与核心优势 - 钙钛矿电池是以钙钛矿型晶体为吸光层的薄膜太阳能电池,结构类似“三明治”,主要分为单结和叠层两种技术路线 [2] - 钙钛矿理论光电转换效率可达45%左右,远高于晶硅电池29.3%的理论极限,这是其核心价值所在 [2] - 相较于传统晶硅电池,钙钛矿电池具有柔性、质轻、可定制特性,在弱光条件下也能保持较稳定的效率,应用场景更广泛,可应用于新能源汽车、光伏建筑一体化及消费电子产品等 [2][3] - 钙钛矿制备成本仅为晶硅的1/3,不仅能在光伏领域与晶硅形成叠层互补,还能跨界延伸至显示、传感、储能等场景 [2] 最新研发进展与效率纪录 - 中国科学院半导体研究所团队研发出光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件,并在1个标准太阳光下持续运行1529小时后仍保持初始效率的86.3%,在85℃光热耦合加速老化条件下运行1000小时后维持初始效率的82.8%,实现了效率与稳定性的协同提升 [4] - 南京工业大学团队通过创新提出“层间光子循环”,将叠层钙钛矿LED的外量子效率提升至45.5%,相关成果发表于《自然》期刊 [4] - 隆基绿能联合高校研发的商业尺寸硅片级柔性晶硅-钙钛矿叠层电池效率达29.8%,获德国弗劳恩霍夫太阳能研究所认证,为全球首个获权威认证的该类型电池效率世界纪录 [5] - 技术革新正在推动钙钛矿电池加速走向产业化,领域呈现出“技术突破、产业落地与供应链自主化并进”的发展态势 [5] 产业化现状与未来挑战 - 钙钛矿电池产业仍处于“从0到1”的关键跨越期,挑战与机遇并存 [7] - 技术端挑战:稳定性不足、大面积制备工艺不成熟仍是“卡脖子”问题,需持续攻关以保障极端环境下的电池性能 [7] - 产业端挑战:核心材料需自主可控、检测标准体系缺失、全产业链协同不足等问题亟待解决 [7] - 生产端挑战:基础研究与产业化衔接不紧密、资本与技术匹配不准确的现象依然存在 [7] 产业发展建议与路径 - 推动商业化需坚持以科技创新为核心,科研机构应聚焦稳定性、核心材料、关键设备等瓶颈问题加强基础研究 [7] - 企业应发挥创新主体作用,加快中试转化,力争在“卡脖子”领域实现自主可控,避免同质化竞争 [7] - 政府部门需加快完善标准体系,优化政策支持,打通研发中试量产的堵点 [7] - 企业间应加强协同,形成材料、设备应用的完整产业链条,以提升整体竞争力 [7] - 鼓励更多企业参与有助于整个技术生态的成熟,竞争能带来产业链的完善和资本的汇聚,从而加速技术进步 [7]
钙钛矿电池技术仍处于“从0-1”关键跨越期
中国产业经济信息网·2025-12-08 08:21