
調光玻璃天幕、彩色發(fā)電幕墻、光伏手機背板、發(fā)電遮陽(yáng)傘……今年國際太陽(yáng)能光伏與智慧能源大會(huì )暨展覽會(huì )(SNEC 2025)上,最新研發(fā)的鈣鈦礦光伏產(chǎn)品及解決方案集中亮相,在千篇一律的晶硅光伏組件中獨樹(shù)一幟,鈣鈦礦也成為近來(lái)頭部光伏企業(yè)提及的高頻詞。在光伏行業(yè)競爭加劇的當下,鈣鈦礦這項被譽(yù)為光伏“新物種”的技術(shù),是否真到了顛覆行業(yè)的臨界點(diǎn)?
鈣鈦礦并不是一種天然礦物,它既不含鈣,也不含鈦,而是泛指一類(lèi)具有特殊晶體結構的化合物。這類(lèi)物質(zhì)最早發(fā)現于鈣鈦礦石中的鈦酸鈣化合物,因而得名。在光伏領(lǐng)域,鈣鈦礦材料獨特之處在于它的光吸收能力極強,能夠高效地將太陽(yáng)能轉化為電能。與傳統硅基光伏材料相比,鈣鈦礦不僅具有更高光電轉換效率潛力,且在生產(chǎn)過(guò)程中更加節能環(huán)保,成本也更低廉。這些優(yōu)勢讓它在眾多光伏技術(shù)路線(xiàn)中脫穎而出,成為備受關(guān)注的“明星”。
鈣鈦礦光伏技術(shù)一旦規?;逃?,對光伏產(chǎn)業(yè)破局和能源轉型意義重大。在光伏行業(yè),效率與成本是永恒的命題。晶硅電池技術(shù)經(jīng)過(guò)數十年發(fā)展,效率提升至27%左右,已接近理論極限,且制造成本受制于高純度硅料與復雜工藝,進(jìn)一步下探空間有限。技術(shù)進(jìn)步觸碰“天花板”,也是當前光伏行業(yè)內卷式困局的重要原因。
鈣鈦礦電池為光伏行業(yè)打開(kāi)了一扇“新世界大門(mén)”。在效率方面,鈣鈦礦材料可以人工靈活調整“配方”,充分利用不同波長(cháng)的太陽(yáng)光,將其轉化為電能。單結鈣鈦礦理論效率超30%,疊層電池可達40%以上,遠超晶硅電池;在成本方面,鈣鈦礦電池制備工藝簡(jiǎn)潔高效,從原材料到成品組件的轉化,在單一工廠(chǎng)內即可完成,生產(chǎn)速度也遠超晶硅,有望大幅降低生產(chǎn)門(mén)檻與成本;在應用方面,鈣鈦礦輕薄、柔性、可半透明、弱光響應好的特性,讓太陽(yáng)能利用場(chǎng)景不再局限于傳統光伏電站,為光伏建筑一體化、可穿戴能源設備、汽車(chē)車(chē)頂等新領(lǐng)域開(kāi)辟了道路,不僅大幅拓寬光伏應用空間,還有助于企業(yè)進(jìn)行差異化競爭,優(yōu)化光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局。
從能源轉型角度看,太陽(yáng)能是核心清潔能源。鈣鈦礦光伏技術(shù)的高效率和低成本,能夠加速光伏大規模應用。它有助于提高清潔能源在能源消費中的比重,減少傳統化石能源依賴(lài),推動(dòng)全球能源向清潔、低碳、可持續方向轉型。
在產(chǎn)業(yè)進(jìn)程方面,鈣鈦礦已逐漸逼近商業(yè)化臨界點(diǎn)。當前,協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能等初創(chuàng )企業(yè)均投建吉瓦級生產(chǎn)線(xiàn);隆基綠能、通威股份、晶科科技、天合光能等頭部企業(yè)均已投入鈣鈦礦晶硅疊層電池研發(fā),有的已經(jīng)建成百兆瓦級產(chǎn)線(xiàn);中國石油、中國中核、寧德時(shí)代、比亞迪和京東方等企業(yè)也跨界布局鈣鈦礦,加速啟動(dòng)中試線(xiàn)及更大規模產(chǎn)線(xiàn)建設。
不過(guò)羅馬并非一日建成,鈣鈦礦電池在邁向“顛覆”的道路上,也面臨著(zhù)重重荊棘。穩定性是當前一大短板,在水、氧、光、熱的長(cháng)期侵蝕下,鈣鈦礦電池性能衰減問(wèn)題亟待解決;生產(chǎn)規模擴大,大面積制備時(shí)如何保證薄膜均勻性、減少缺陷,也是一道工藝放大難題;同時(shí),專(zhuān)用材料、設備供應鏈尚未成熟,行業(yè)標準和測試認證體系也亟待建立。
綜合考慮各類(lèi)因素,短期內,鈣鈦礦技術(shù)將更多采用鈣鈦礦和晶硅疊層電池形式推廣,利用硅基產(chǎn)業(yè)鏈基礎,有望快速打開(kāi)市場(chǎng)。中期,獨立鈣鈦礦組件在建筑一體化、消費電子等細分領(lǐng)域規?;瘧?,為這些領(lǐng)域帶來(lái)全新發(fā)展機遇。長(cháng)期看,若穩定性突破,可能顛覆傳統光伏格局,成為光伏市場(chǎng)主流。
“鈣鈦礦是未來(lái)”已成行業(yè)共識。未來(lái)幾年,是驗證其商業(yè)化可行性的“黃金窗口期”,量產(chǎn)組件良率、成本下降速率、長(cháng)期可靠性數據將成破局關(guān)鍵。這一過(guò)程中,政策引導、標準建立、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同至關(guān)重要。投資者需有耐心支持長(cháng)期技術(shù)攻堅,企業(yè)需避免“短視競爭”,共同推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展。(作者:王軼辰 來(lái)源:經(jīng)濟日報)