一块比实验室样品大了约676倍的钙钛矿电池,把世界纪录写在了"组件尺寸"上。而在它背后,是一张正在成形的国家级产业化路线图。
10月初,一则来自海外实验室的消息在国内新能源圈持续发酵:澳大利亚新南威尔士大学的科研团队与UtmoLight公司合作,让一块30厘米×30厘米、孔径面积676平方厘米的钙钛矿太阳能电池,实现了23.5%的光电转换效率,比此前基准高出0.6个百分点,创下大面积钙钛矿太阳能电池转换效率的世界纪录。
0.6个百分点,单看并不起眼。但把"面积"这个维度叠加上去,含义就完全不同——实验室里的钙钛矿电池,典型样品面积只有约1平方厘米。从1平方厘米放大到676平方厘米,放大约676倍之后效率不仅没有明显衰减,反而刷新纪录,这说明钙钛矿技术具备走向规模化制造的潜力,而不只是"在实验室里跑得快"。
正如研究团队所强调的:材料的价值,不只在于小面积器件上表现优异,更在于它被转移到工业化尺寸之后,依然能够保持性能。这句话,恰恰点中了钙钛矿产业化最难的一环。
钙钛矿被普遍视为极具潜力的下一代太阳能材料,它既能把阳光高效地转化为电能,又有低成本制造的前景。一个被看好的方向,是让它与传统硅电池叠成串联(叠层)电池:二者各取太阳光谱的不同波段,协同把更多阳光变成电能。未来,钙钛矿有望作为附加层,越来越多地叠在现有硅电池之上,让制造商不必等比例扩大面积,也能提高发电量。
但钙钛矿距离广泛的光伏应用,仍有几道硬约束:
• 稳定性:一旦暴露于湿气、热量和长期日照,材料会发生降解,这给长期稳定性、耐久性和可靠的大规模制造带来巨大挑战。
• 大面积一致性:组件越大,越需要在大面积上精准控制均匀性、结晶、缺陷以及电气互联性,从实验室小样品放大,"步步都是难以逾越的坎"。
• 工艺与材料的耦合:传统钙钛矿电池通常要用一层氧化镍来防止短路,而氧化镍又会与钙钛矿发生不良反应,埋下不稳定隐患。
值得一提的是,本次研究的一个关键创新,正是从"材料+工艺"两端同时动手:团队以材料创新和不同的电池制造路径,省去了氧化镍层,既简化了工艺,又提升了所得电池的光电转换效率。这说明钙钛矿的进步,正在从"追单一效率数字"转向"解决放大过程中的工程与材料问题"。
按照团队的计划,未来几个月将制造面积2.8平方米的全尺寸组件——这正是商业光伏组件的常见尺寸,并把效率测试推向更大规模。他们期待更大面积的钙钛矿电池达到18%至19%的效率。数字会回落,但这恰恰是产业化的真实节奏:先用小面积验证上限,再用大面积验证可制造性。
如果说技术突破是这条赛道的"内因",那么2026年密集落地的政策,则给出了明确的外部推力。对行业客户与合作伙伴而言,下面几条尤其值得放在一起看。
2026年7月,国家发展改革委、国家能源局印发《可再生能源发展"十五五"规划》,明确提出"加速钙钛矿叠层电池等高效光伏电池制备及产业化生产技术研究,研究面向太空的太阳能发电技术,推进关键技术验证"。措辞从以往的"鼓励""探索"升级为"加速",指向的不再是实验室课题,而是一张产业化时间表。 2026年9月,工业和信息化部、国家发展改革委联合印发《电子信息制造业发展"十五五"规划》,在"能源电子产业化提升"专栏中提出:突破钙钛矿叠层电池等先进光伏技术、加快产业化应用,支持钙钛矿材料研发应用,并拓展太空光伏、海上光伏等智能应用场景,培育光伏制氢氨醇等新模式新业态。钙钛矿由此与应用场景直接挂钩。 2026年7月,财政部、海关总署、税务总局发布公告,自2026年9月1日起至2028年12月31日,对钙钛矿电池、叠层电池、砷化镓电池免征消费税;同时明确,享受减免税的产品应当符合国家标准。与之呼应,2026年9月,市场监管总局(国家标准委)发布《光伏器件 第12部分:钙钛矿光伏电池及组件的电流—电压(I—V)特性测量方法》(GB/T 6495.12—2026),将于2027年3月1日起实施,这是我国钙钛矿光伏领域的首个国家标准。 2026年10月,商务部、科技部就修订《中国禁止出口限制出口技术目录》公开征求意见,拟将钙钛矿及叠层电池组件生产技术及设备制造技术列入禁止出口类别。这从侧面说明,钙钛矿及叠层已被视为需要统筹发展与安全的关键技术方向。
税收"做加法"、标准"立规矩",两条线同时推进,意味着行业正从"谁都能宣称一个效率"走向"用一把尺子量到底"。对下游客户而言,这直接关系到选型、验收与资产长期收益的可比性和可预期性。
政策之外,产业端的变化同样明显。2025年以来,多条吉瓦级钙钛矿产线在国内陆续投产,行业进入"GW级"阶段;进入2026年,关键词正从"建成产线"转向"稳产、良率、成本"。
一方面,晶硅路线的效率提升空间日益收窄,叠层被寄予"突破上限"的期望,头部企业的钙钛矿/晶硅叠层电池实验室效率已经站上35%以上;另一方面,钙钛矿组件的商业化交付开始出现,产线的连续运行稳定性、整线良率、材料利用率与单位制造成本,成为比"效率纪录"更硬的考核指标。
把这两条线合并来看,一个趋势已经很清晰:钙钛矿的竞争,正在从"实验室的峰值效率"转向"工厂的一致性与可靠性"。谁能把大面积均匀性、缺陷控制、环境可靠性和交付一致性做好,谁才可能真正跨过产业化的门槛。 技术路线快速迭代之下,数据与模型正在成为新能源项目的"隐形底座"
结合技术、政策与产业的信号,我们认为"十五五"期间,有三条主线值得行业客户与合作伙伴重点关注。
1 从追效率到拼"可制造性"。大面积组件的效率、稳定性与一致性数据,会比小面积纪录更能决定一个项目的真实收益。 2 场景分化加速。分布式、光伏建筑一体化(BIPV)、海上光伏、太空光伏等差异化场景,会催生对轻量化、柔性化、抗极端环境的不同需求,标准与检测体系随之细化。 3 数智化成为产业化的"隐形底座"。当技术路线快速迭代、产线规模化扩张、应用场景不断分化时,项目的选址评估、规划设计与施工管控,以及投产后的智慧运维,越来越依赖数据与模型来支撑决策——这恰恰是数字化能力的价值所在。
技术越前沿、迭代越快,对工程组织方式的要求就越高。钙钛矿从实验室走向吉瓦级产线,再走向分布式、BIPV、海上乃至太空等多元场景,意味着新能源项目的复杂度、数据量和协同难度都在同步上升:前期的风光资源评估与场地选址,需要宏观尺度的容量仿真与微观尺度的三维规划;中期的设计与施工,需要多专业协同与全过程管控;投产后的智慧运维,则要求对海量运行数据持续分析、对性能衰减趋势提前预判。
这正是集思数源(四川集思数源信息技术有限公司)长期深耕的方向。作为一家专注于新能源行业数智化服务的技术企业,我们融合BIM、GIS、CAD与AI技术,围绕新能源"规划—设计—施工管控—智慧运维"全生命周期提供数字化解决方案:以GPV光伏规划软件、GPV光伏宏观选址平台、GWP风电宏观选址平台支撑区域的资源分析与容量仿真;以基于BIM的GPV光伏设计软件支撑施工图设计与模拟仿真;以基于GIS的新能源施工管控软件,实现施工现场进度、质量、材料、安全、技术与资料的全方位数字化管理;并以新能源资源数据中心与区域风光资源规划服务,为项目决策提供数据底座。
对钙钛矿这类"新技术+新场景"的赛道而言,数字化转型不是锦上添花,而是把技术潜力转化为可靠资产的必要路径:越早用数据与模型把选址、设计、施工与运维打通,越能在效率、稳定性与成本的三重约束下,找到经得起验证的答案。
23.5%,是一个令人振奋的起点,而不是终点。它证明了钙钛矿在被放大到工程尺寸之后,依然可以保持高效率;但真正决定这条赛道走多远的,是稳定性、可重复性与可靠的大规模制造——以及支撑这一切的产业化基础设施。
对身处产业链中的企业而言,政策的窗口期已经打开,技术的拐点正在到来。谁能更早完成从"技术验证"到"工程验证"、从"单点突破"到"全生命周期数字化"的跃迁,谁就更有机会在下一代光伏的十年里占据先机。
集思数源愿与行业伙伴一道,以数智化能力服务新能源产业的高质量发展,让每一次技术突破,都能稳稳落到项目与资产上。
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