作為光伏技術新方向，鈣鈦礦電池憑借高轉換效率、低成本潛力等優勢備受關注。近日，南京大學譚海仁教授團隊聯合仁爍光能（蘇州）有限公司（以下簡稱“仁爍光能”）攻克了鈣鈦礦薄膜生產中綠色溶劑制備以及薄膜制備均勻性的難題，實現鈣鈦礦光伏組件光電轉換效率和組件長期運行可靠性的雙重突破，助推鈣鈦礦電池熱度持續上行。在政策支持和技術逐漸突破的背景下，鈣鈦礦電池發展路徑如何進一步明晰，又將迎來哪些新的發展機遇與挑戰？
鈣鈦礦電池有著超高的光電轉換效率上限，還可與晶硅電池疊加形成疊層電池，進一步提升發電效率。據專家介紹，鈣鈦礦電池的核心組成元素儲量豐富，原料具備潛在的價格優勢；實驗室階段，90%左右純度的原料即可讓小面積鈣鈦礦電池實現20%以上的轉換效率。
“此次突破提高了產品質量和良率，通過新綠色溶劑的使用，實現了2%以內的薄膜厚度偏差，且保證了鈣鈦礦結晶的一致性，大幅提高了鈣鈦礦良品率，還創新了綠色工藝體系。”仁爍光能戰略發展總監許蘭庫告訴《中國能源報》記者。
5月，南京航空航天大學郭萬林團隊實現30cm×30cm模組的戶外穩定性與商用晶硅電池相當，預計效率下降至初始效率的80%所需的時間超過6.7年；11月浙大寧波理工學院校企聯合研發的寬帶隙半透明鈣鈦礦模組，達成“效率-透光-應用”三重突破；12 月，仁爍光能0.72㎡商用組件經TUV南德認證效率達22%，輸出功率158.4W，刷新全球商用鈣鈦礦組件效率紀錄。
據11月工信部發布的《關于進一步加快制造業中試平臺體系化布局和高水平建設的通知》，加快推動產業科技創新成果工程化突破和產業化應用，為推動科技創新和產業創新深度融合、加快推進新型工業化提供有力支撐。
鈣鈦礦要實現商業化仍面臨多重挑戰。“鈣鈦礦組件目前的效率、穩定性相比當前行業成熟的晶硅組件還有一定差距。要實現與晶硅的市場化競爭，當前的核心任務是穩定性，尤其是在保持較高效率的同時實現高穩定性，也就是穩效協同；此外，量產出貨效率還需要繼續提升至20%以上；目前行業內具備連續化生產能力的企業還不多，良率等生產指標需要進一步提升。”極電光能副總裁姜偉龍在接受《中國能源報》記者采訪時表示。
成本方面，許蘭庫表示：“當前鈣鈦礦組件成本比晶硅組件高約50%，兩者競爭，鈣鈦礦電池還需要通過光電轉換效率提升、良率提升、規模效應提升來降低成本。”
在應用場景方面，鈣鈦礦電池有其獨特優勢。姜偉龍指出，在光伏建筑一體化（BIPV）市場，鈣鈦礦與晶硅產品相比在外觀形態上有顯著優勢，與傳統薄膜電池相比在效率和成本上有顯著優勢，所以在BIPV市場會更容易實現規模化落地。
“目前看，單結鈣鈦礦技術具備同晶硅競爭的能力，但大規模量產同晶硅全面競爭的產品還需要時間；疊層技術主要場景還是在分布式和集中式的電站，在硅鈣兩端疊層產業化還有關鍵技術待持續攻關的情況下，四端疊層發展較快。”許蘭庫說。
當前我國鈣鈦礦產業化進程具備顯著優勢。受訪人士指出，我國擁有全球最強大的光伏產業鏈基礎，在原材料、設備制造、下游系統集成等方面具備成本優勢和協同潛力，為鈣鈦礦的規模化降本提供了堅實基礎。同時，巨大的國內光伏市場，特別是BIPV、航空航天、戶用光伏等新興場景的旺盛需求，為鈣鈦礦技術提供了豐富且規模巨大的應用空間。據不完全統計，當前我國從事鈣鈦礦研究的高校和科研院所的團隊超過300個，鈣鈦礦相關企業超過500家。研究人員和產業鏈企業數量均全球領先。
2025年被業內稱為吉瓦級投產元年，已有不少頭部企業實現了吉瓦級產線投產。但目前光伏組件價格仍在低位徘徊，或給鈣鈦礦產品商業化造成困難。
不過，許蘭庫指出，鈣鈦礦應充分發揮自身材料的透明、美觀、柔性等特點，擺脫晶硅思維、創新應用產品。“預計'十五五'時期，鈣鈦礦產能會增至20吉瓦以上。”
許蘭庫建議，鈣鈦礦企業應立足技術路線差異化構建競爭壁壘，如仁爍光能分階段布局單結與全鈣鈦礦疊層技術；深化產業鏈垂直協同，通過組建創新聯合體來減少低水平競爭；強化核心專利布局保護創新成果；從實驗室參數競爭轉向解決客戶痛點，以產品價值撬動市場；頭部企業可輸出技術賦能行業，共建繁榮產業生態。（記者 林水靜）
轉自：中國能源報
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