摘要：

1、钙钛矿的效率已接近晶硅实验室效率，预计未来一两年将赶超

钙钛矿的效率已经很接近晶硅的实验室效率。晶硅的实验室效率年达到了6.7%，随后就没有再进步过。目前钙钛矿很接近于6%，和晶硅的实验室效率差异已经在一个点以内了。预期钙钛矿的实验室效率应该在接下来的一两年内就会超过晶硅。

、钙钛矿技术国内遥遥领先国外

国内的企业相对于海外还是遥遥领先的，海外的企业如牛津光伏oxfordpv，发布了1平方厘米的小尺寸电池能到百分之二十九点多。尺寸的钙钛矿叠晶硅片能够达到百分之二九点八，但都还是处在电池阶段，没有达到发布组件水平的产品。钙钛矿是我们国内企业第一次原创性的开发，可以说从钙钛矿技术在实验室开始，到量产阶段，国内是遥遥领先。

3、钙钛矿效率高，成本低，稳定性差或是偏见

效率方面，钙钛矿的理论效率可以达到33%，晶硅的理论效率只有9.3%。从理论上讲，钙钛矿的效率会比晶硅高%-3%。现在晶硅的实验室效率停留在6.7%，我们可以预期钙钛矿的实验室效率单结大概会停留在9%左右。成本方面，钙钛矿的整个生产过程工艺温度都很低，晶硅的生产能耗是远远高于钙钛矿，最终钙钛矿组件成本大概会比晶硅的成本下限还能够低40%-50%。稳定性方面，有些看法认为钙钛矿的稳定性不如晶硅，这个未必是事实，因为我们在地球表面使用光伏组件面临的温度是85度以下的工作温度，对于85度以下的工作温度要求未必能够从这一点推出钙钛矿稳定性不如晶硅。

4、钙钛矿最大的缺点是尚未能量产

其实钙钛矿的缺点就是它还没有量产。因为没有量产，所以在工艺上会有很多不确定性。那工艺上最大的不确定性其实在于结晶的控制，因为结晶的控制这个环节我们在其他行业里面找不到对应的设备，所以就意味着所有从事钙钛矿量产开发的企业都必须自己开发出对应的结晶的方案。

5、钙钛矿工艺流程简单，设备与面板行业类似

钙钛矿设备主要包括PVD设备、涂布设备、激光设备、封装设备。前三个比较重要，封装设备就和晶硅没有太大差别。PVD设备和涂布设备更多参照了面板行业的TFT制程。也就是说在三个主要设备中有个是来自面板行业。整个钙钛矿的生产流程是比较短的，9步就可以完成一个完整的钙钛矿组件。

正文：

今天跟大家聊的一个话题就是近期在资本市场非常火的钙钛矿。作为HJT和TOPCon的下一代技术，钙钛矿在光伏降本革命方面给业内带来了希望。而今年钙钛矿领域，无论是转换效率还是产业进程均纷纷提速。钙钛矿火热的背景下，争议的声音也不绝于耳。众多电池技术百花齐放后，钙钛矿真的能大规模量产么？钙钛矿的劣势是否已经被攻克？产业链联动机会又有哪些？今天我们就带着这样的疑问，非常荣幸地邀请到了协鑫光电创始人、董事长来为我们讲解钙钛矿以及产业链上下游相关进展：

钙钛矿技术国内遥遥领先国外，产业进展加快

见智研究：

钙钛矿技术当下的研究现状是怎样的？

范斌：

实验室层面：钙钛矿的效率已经很接近晶硅的实验室效率。晶硅的实验室效率是年达到了6.7%，随后就没有再进步过了。目前钙钛矿是也很接近于6%，和晶硅的实验室效率差异已经在一个点以内了。预期钙钛矿的实验室效率应该在接下来的一两年内就会超过晶硅。

稳定性层面：大部分先进实验室都能够把钙钛矿的稳定性至少提高到个小时以上不衰减。我们也看到有很多的报道能够做到个小时甚至1,个小时不衰减的程度。

产业界层面：陆陆续续有不少企业开始的百兆瓦级别的中试线的开发，这些开发进度可能有快有慢，但是进展都还是比较喜人的。

见智研究：

国内企业的进展如何？

范斌：

目前已经有MW级别产线在运行的就是协鑫光电，有1m*m的组件,效率目标今年将达到16%，现在已经接近于实现。当然16%还是不足以量产，到明年我们规划会达到18%的组件效率。除此之外，像中国华能的清能院，还有湖北的万度，还有无锡极电光能，杭州纤纳也都在建设百兆瓦级别的产线，目前还没有看到他们真正意义上发出产品来。

见智研究：

对海外的技术怎么看？

范斌：

国内的企业相对于海外还是遥遥领先的，我们能够看到像海外的一家企业牛津光伏oxfordpv，发布了1平方厘米的小尺寸电池能到百分之二十九点多。尺寸的钙钛矿叠晶硅片能够达到百分之二九点八，但都还是处在电池阶段，没有达到发布组件水平的产品。

我们国内以前的光伏技术，从晶硅开始到非晶硅碲化镉等，这些技术都是在国外已经有了大规模成熟的产线之后，国内再引进的。而钙钛矿是我们国内企业第一次原创性的开发，可以说从钙钛矿技术在实验室开始，到量产阶段，国内是遥遥领先，这是一个比较可喜的变化。

见智研究：

今年钙钛矿技术是否有明显的突破？

范斌：

从商业化的角度来讲，今年明显有比较大的加速，很大程度上是来自于资本市场的重视，就是做钙钛矿开发的企业能够拿到足够的资金。像我们在创业早期，对钙钛矿认识是不足的，所以当时融资非常困难。现在我们看到即便是初创企业，也可以拿到几千万上亿的资金注入，可以极大地推动设备的开发和工艺的开发。

结晶工艺制约钙钛矿量产，是目前最需突破的关键点

见智研究：

钙钛矿的优缺点分别有哪些？目前量产存在哪些困难？

范斌：

钙钛矿最明显的缺点就是它还没有量产，也就是说在还没有真正实现量产的时候它从设备到材料的体系到工艺，它都有一些不确定性。这些不确定性中有一些环节相对好一点，比如PVD、激光这些在面板行业和传统薄膜光伏行业都有参照;但钙钛矿的结晶工艺是一个全新的工艺过程，是在别的行业里边找不到类似的东西，所以就会带来很多不确定性。

包括我们现在并不知道一个完整的钙钛矿呈现应该是什么样，就是包括我们公司在内，我们的产线其实设计有很主观的元素在里面，我们都需要在不断迭代提升修改的过程中去优化产线。目前优化正在进行过程中，所以现在的钙钛矿是完全还不足以进入市场的，我们能够做出一些原型，能够测试出一些挺高的效率及很不错的稳定性数据，但这些离真正的商品化都还有距离，也就是说钙钛矿还不能够真正作为一个商品进入电站，这是它目前最大的弱点。

但是我们如果看钙钛矿别的方向，比如说它的效率，我们知道钙钛矿它的理论效率可以达到33%，而晶硅的理论效率只有9.3%。所以从理论上讲，钙钛矿的效率会比晶硅高-3个点。现在晶硅的实验室效率停留在6.7%，我们可以预期钙钛矿的实验室效率单结大概会停留在9%左右。

现在晶硅行业的组件最高的效率大概是%多一点，这里其实仍经常有一个误会，就是异质结电池有4%多量产，但是它的组件量产其实只有%多，这才是一个可比的东西。钙钛矿因为它没有电池这个环节，所以其实我们在商业化生产的时候，钙钛矿生产出来就是组件。

所以如果我们以这个可比的数字来看，晶硅实验室最高效率达到6.7%，晶硅的量产最高达到%，中间大概有4个多点的差异。我们可以由此预期钙钛矿的实验室会达到9%，它在稳定阶段就是大规模量产阶段，它的量产组件效率应该能达到5%左右。我们就一般认为晶硅的组件效率是很难突破3%的，而钙钛矿的组件效率应该可以达到5%；因此钙钛矿从长远看它会有一个效率的优势，这是第一点。

第二点就是它的成本。因为钙钛矿的整个生产过程工艺温度都很低，比如说像我们的产线上工艺温度最高不会超过10度，而晶硅我们知道前端有很多多度的高温，比如说像做硅料，还有后面的拉晶切片都是要到度以上；所以晶硅的整个生产能耗是远远高于钙钛矿，加上后端组件化的便利程度钙钛矿优于晶硅，所以最终钙钛矿应该能够实现5-6毛钱左右的组件成本；这个组件成本大概会比晶硅的成本下限还能够低40%-50%；所以说成本上钙钛矿相对于晶硅也是有明显优势的。

最后一个是它的稳定性。稳定性的这个问题我们是得展开说一说，就是有一些直观的看法认为钙钛矿的稳定性不如晶硅，其实这个未必是事实，这个事情的出发点是有人认为晶硅是金刚石结构所以它可以扛到度才溶解，而钙钛矿是离子型的晶体，在两三百度就会分解，所以有些人认为晶硅就一定会比钙钛矿稳定，但其实未必能够推导出这个结论。因为我们在地球表面使用光伏组件我们面临的温度是85度以下的工作温度，对于85度以下的工作温度要求其实00多度和多度是等效的，所以未必能够从这一点推出钙钛矿稳定性不如晶硅。

钙钛矿反而有一个非常明确的优势就是它对于杂质有很高的容忍度。我们在实践中知道，我们用于做太阳能电池的钙钛矿材料其实往往只有1个9或两个9的纯度，这个纯度要求比晶硅的6个9到7个9是低的非常多。因为钙钛矿对于杂质的高容忍度，它把很多晶硅里面的衰减路径给切断，比如说我们知道晶硅的LID是来自于像硼元素的扩散，晶硅的PID是来自于钠离子往硅片的扩散，这些杂质的扩散其实都是pbm级别，就是百万分之一级别的。然后这些扩散在钙钛矿里面可能都会有类似的机制，但是因为钙钛矿对于杂质的容忍度可以达到1%以下这样的级别，所以这些杂质的扩散在钙钛矿上不会造成任何的影响。所以从原理上讲，钙钛矿对杂质的高容忍度也决定了它其实会斩断晶硅大部分的衰减路径。

这是00年华中科技大学实验室做的一个重要工作，就是对于一个良好封装的钙钛矿太阳能电池，它可以在IEC标准下连续工作个小时不衰减。我们可以很明确地说，没有任何一款晶硅能够做到这一点，晶硅在个小时连续工作下一定会有衰减；个小时0衰减，无论是异质结、PERC、IBC还是TOPCon都做不到；所以实际上钙钛矿的稳定性很可能是优于晶硅的。

当然这个事情我们需要更多的证据来证明，它也需要解决很多的工程问题。但是我们对于钙钛矿稳定性本身是有充足的信心的，就是我们充分解决好钙钛矿的工程化问题之后，钙钛矿的稳定性至少不会比晶硅差。所以当我们把这三点综合起来看，钙钛矿的效率会高于晶硅，钙钛矿的成本会显著的低于晶硅，钙钛矿的稳定性不会比晶硅差；也就是说实际上只要我们解决好量产的工程问题，钙钛矿相对于晶硅几乎是没有弱点。

见智研究：

能否就钙钛矿的缺点更详细展开解说？

范斌：

概括起来讲其实钙钛矿的缺点就是它还没有量产。因为它还没有量产，所以在工艺上会有很多不确定性。那工艺上最大的不确定性其实在于结晶的控制，因为结晶的控制这个环节我们在其他行业里面找不到对应的设备，所以就意味着所有从事钙钛矿量产开发的企业都必须自己开发出对应的结晶的方案。

这个结晶的方案可能会涉及到很多的环节，包括流体的模拟，包括热场的，包括材料的选择，还有包括最终的工艺流程的控制，这是一个任重道远的事情，这也是为什么钙钛矿做大不容易，钙钛矿在小尺寸可以用手工的操作来获得一个比较好的晶体，但是当尺寸大到一定程度手工的操作就不现实了，我们真正的量产必须基于量产工艺。下面具体地讲就是基于涂布工艺。我们获得一张连续完成的掩模之后，你怎么让这个掩模上的各个位置的溶剂以一个均一的恒定速度挥发掉，这样才能够形成一个均一稳定的钙钛矿薄膜，这其实是工艺上最大的挑战。这也是我们能够看到的钙钛矿最大的弱点。这些问题需要时间去解决。

您刚才也提到了环保的问题，实际上环保很大程度上是一个伪命题。就是钙钛矿的晶体结构里面有铅，比如说最开始这甲铵铅碘，然后来变成各种三元的阳离子，然后可能二元三元的阴离子中间还是以铅作为骨架，这个铅就有点扎眼。特别是我们做钙钛矿的一些学者，因为对于晶硅行业不够了解，就觉得采用铅是一个很大的罪过，一直期望说能把铅替代掉换成锡等等。但是如果我们对晶硅有足够了解的话，我们可以知道绝大部分的晶硅组件用的是含铅的焊带，而焊带是铜箔涂铅的。所以一般来说一块晶硅组件里面的铅含量大概需要有18-0克。

也就是说每一块晶硅组件里边大概会有18克的铅，这些签就是来自于焊带。而相同功率的钙矿组件含铅量不会超过克。其实钙钛矿组件里面的含铅量是远远的低于晶硅的。所以说这为什么我们讲说这是一个伪命题，因为晶硅里边的铅更多。现在我们的实质是把铅含量减下，而不是说增加用铅量。钙钛矿相对于晶硅对环境是更友好的，它的环境威胁是远低于晶硅的。

还有个我会经常听到的误解，是有些人认为晶硅组件里面的焊带是金属铅，所以金属铅比较稳定。当然，这是一种缺乏常识的说法，金属铅怎么就会稳定呢？金属铅是涂在铜箔上，因为原电池反应，所以当焊带进入到潮湿气体里边的铅就会源源不断溶出来，直到铅全部溶出来才会停止。这个其实是初高中化学的范畴，只要有足够的化学常识，就不会认为晶硅里面的铅不会析出。

见智研究：

业内对于制约量产的因素是如何行动的？行业未来会怎么发展呢？

范斌：

正因为这是一个全新的东西，就需要用一个全新的工艺来把它生产出来，这就是一个必须要爬过去的坎。我们为了放大尺寸的工艺设计了很多的设备。还是以我们公司为例，我们从一开始到现在开发了有五六代的结晶设备，每一代都采用了一些新的工艺，新的设计方案，在不断地优化结晶的效果。我们在00年之前，可以在40*60厘米尺寸的线上实现比较好的结晶。然后在01年我们拥有了一条1米*米的组件之后也是逐渐的在摸索这个尺寸上的结晶。目前为止我们已经取得了很大的进展，现在的晶体控制比我们去年刚拿到设备的时候的水平已经提高了一大截。其实说白了就是工程问题，当有更合理的设备设计以及匹配设备设计的材料方案，相对应的工艺方案，这三个元素互相交织促进，最终一定会有一个最优的解决方案。这是一个工程问题，在科技上是有解的，我们只是需要有一段时间把它实现出来。

钙钛矿设备类似面板行业，工艺流程简洁

见智研究：

钙钛矿与HJT、topcon、IBC等技术组件效率有什么区别？

范斌：

因为钙钛矿没有电池环节,晶硅有一个容易让人误解的点，就是晶硅行业一般只对电池说效率，不对组件说效率，组件一般都提功率。就比如说什么W组件或者W组件等等。但是如果我们把它除以面积，还是可以换得出它的效率来。然后现在主流的那个perc组件的效率大概是百分之二十点几，有一些可能比较好的1%，但大体上就在这个水平。像异质结的组件，我们看到市面上能够买得到的也就是%出头一点，随着将来的进步，它可能能够进一步上升，但是它很难超过3%。然后topcon电池效率会比异质结略低一点点，但是可能差异也不是很大。所以如果说将来市面上大量出现topcone组件主流的话，那它的效率应该也能够超过%。但是我们以现在的技术储备看，晶硅电池的实验室效率已经5年没有进步了，接下来也很难讲说它还会有什么大的进步。

再有一两次效率提高一点点是可能，但是大的提升应该是不会有。那么也就是说晶硅组件的效率应该就是会达到在3%以下，撞到天花板，就是真正意义上的上不去。钙钛矿的起点虽然比较低，就比如说我们明年的量产目标是要达到18%的组件效率，而这个18%的组件效率相对于主流的perc百分之二十点几还略低一些，大概相对低个百分之十几。但这仅是一个起步。我们相信在达到GW级别之后，钙钛矿组件的效率也会同时提升到0%以上，就是至少达到和PERC组件相当的水平。然后随着技术的提升，随着时间的推进，钙钛矿组件最终应该能达到5%左右，就是会比晶硅高两到三个百分点。然后我们其实对于晶硅行业最终是会topcon胜出还是异质结胜出？我们并没有特别的取向，就是这两个对我们来说都是一样。其实从效率和成本的角度讲，他们的差异并没有太大。钙钛矿整个成本效率相对于所有的晶硅都有显著的进步。

见智研究：

钙钛矿的工艺，钙钛矿组件的生产流程是怎样的？

范斌：

MW组件由4类设备构成：PVD设备、涂布设备、激光设备、封装设备。前三个比较重要，封装设备就和晶硅没有太大差别，通用的。PVD设备和涂布设备更多参照了面板行业的TFT制程。也就是说在三个主要设备中有个是来自面板行业，因为钙钛矿的制造生产方式和面板有很多相似之处，晶硅基本上就没有重叠的地方。

我们一共有3道PVD设备，即阳极缓冲层、阴极缓冲层、背电极；1道涂布设备，即涂布钙钛矿；4道激光设备，即激光P1、P、P3、P4。

流程为：首先输入FTO玻璃，用PVD设备镀阳极缓冲层，然后由激光P1进行划线，随后是钙钛矿涂布的结晶。接着是PVD的第二道设备镀阴极缓冲层，再进行激光P划线。完成后我们再镀背电极进行激光P3划线。随后进行激光P4，最终就是封装。所以整个钙钛矿的生产流程是比较短的，9步就可以完成一个完整的钙钛矿组件。

由图中可以看到，我们现在选择的是1*m的组件尺寸，这在晶硅中也是比较常见的。我们想传达给市场一个信息，使用钙钛矿与使用晶硅是一样的，用户不需要为钙钛矿配特殊的东西，甚至连支架都可以直接使用晶硅的支架。

钙钛矿相对于晶硅还有一点值得一提：它是天然垂直一体的。一个钙钛矿厂，我们输入化工原料、玻璃、靶材、封装胶膜、接线盒，输出的就是组件。也就是说钙钛矿的一个组件厂就相当于晶硅从硅料、硅片、电池、组件这4大环节加起来。钙钛矿是在一个屋檐下完成的，所有的生产都是天然垂直一体。

钙钛矿叠层难度更高，目前聚焦单结更为现实

见智研究：

钙钛矿叠层，与HJT以及Topcon的叠层有没有什么区别？

范斌：

我们对于叠层的前景保持一个开放的态度。它可能是一个很好的东西，但是不管用什么样的叠层，无论是Topcon还是异质结，首先都要把钙钛矿做好。我们曾投入不少资源进行异质结上钙钛矿的叠层开发。后来发现在硅片上做钙钛矿的难度是远远高于在玻璃上做钙钛矿的。也就是说，在玻璃上做钙钛矿的量产工艺还没有完全开发好的时候，就去做硅片上的钙钛矿开发是没有基础的。我们必须先把钙钛矿本身的问题认识清楚。

所以我们决定把资源转到单结。目前我们公司没有做叠层的开发，而是把所有的资源放在单结上。在单结的量产成功之后，再视情况来决定做怎样的叠层。

我们也看到一种说法，认为直接做钙钛矿难度很大，应该在硅片上做钙钛矿来过渡一下。这个说法在逻辑上是有问题的，因为在硅片上做钙钛矿更难，不能指望拿一个更难做的东西来过渡。

见智研究：

业内其他的企业也是这样的吗？

范斌：

这是我们的看法，当然也有人不这么看，也有一些企业选择在硅片上做钙钛矿。最终的结果还是需要交给市场评判。

钙钛矿成本构成最大部分是玻璃和封装材料

见智研究：

钙钛矿的成本构成是什么样？

范斌：

目前MW量产如果达到95%以上的良率，玻璃及封装材料占到成本构成中最大的一块，34%也就是1/3以上。另外一个大头是电极材料，也就是所谓的靶材。我们能看到钙钛矿只有3.1%的占比，几乎可以忽略不计的状态。剩下还有能源动力以及人工成本等。

兆瓦是非常小的量，在这个采购量下，各种物料比较贵。即便如此，已经可以达到一块钱以下的组件。当效率进一步提高，规模进一步放大的时候，在5到10个gw的量产级别，相信组件的成本能够进一步降到5毛钱的6毛钱左右，玻璃依然会是成本最大的。

见智研究：

横向对比钙钛矿跟其他技术优势？

范斌：

历史上看不同光伏技术很难长期共存。即便像单多晶本质上差别不大的两种技术，依然无法共存。像年单晶刚开始挑战多晶主导地位的时候，很多多晶厂家认为不管单晶如何强势，多晶始终会占到一半左右的市场份额。但到01年，多晶已经从市场上几乎完全消失。光伏产品的维度过于单一，最终对产品的评判就是运营商的选择。比如有一种组件能够提供7%的回报率，那就不会去买6%回报率的组件。现在运营商对于外观、尺寸这些东西并不敏感，最终敏感的还是度电成本以及由此导致的投资回报率。

作为想要进入主流市场的产品，它一定要相对旧产品有足够大的竞争力才能进得去，钙钛矿如果比晶硅没有体现出度电成本的优势，他在市场上就没有地位。如果钙钛矿量产目标都达成，它就会成为市场的主导。光伏市场逻辑过于单一，很大程度上是非此即彼，很难指望两种不同技术类型长期共存。

钙钛矿实现GW级别量产要3-5年

见智研究：

钙钛矿量产的时间节点？

范斌：

现在投资界对钙钛矿

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