为深入贯彻落实深圳市产业规划部署，助力战略性新兴产业集群和未来产业发展，鲲鹏资本聚焦新一代信息技术、新能源材料等领域，对产业动态进行追踪简析，特推出《鲲鹏观察》专栏。今天发布第8期《钙钛矿太阳能电池产业分析》。
#01
钙钛矿太阳能电池基本概念
钙钛矿太阳能电池（PerovskiteSolarCells）是第三代光伏技术的代表，其核心光吸收层采用具有ABX₃晶体结构的有机-无机杂化金属卤化物材料。这种结构赋予其显著的光电特性：高吸光系数（105cm-1量级）、可调带隙（1.17-2.8eV）以及优异的载流子扩散长度（>1μm）。从2009年首次报道的3.8%效率到2025年实验室最高效率突破32.44%，其发展速度远超其他光伏技术。
钙钛矿太阳能电池与传统光伏电池拥有类似的层级结构。主要由五层组成，包括透明导电基底、电子传输层（ETL）、钙钛矿吸光层、空穴传输层（HTL）、金属电极。
钙钛矿晶体结构
与传统晶硅电池相比，钙钛矿电池展现出多维度优势。在效率方面，单结钙钛矿电池理论极限达33%，远超晶硅的29.4%；叠层结构更可将理论效率提升至45%。成本维度上，钙钛矿材料消耗仅为晶硅的1/1000，且低温制备工艺（<150℃）使能耗降低70%以上。应用灵活性方面，其可制备成柔性、半透明组件，厚度可薄至0.3mm，重量轻至3kg/m²，为建筑一体化（BIPV）、车载光伏等场景提供独特解决方案。
#02
产业链
钙钛矿电池产业链上游主要包括各类合成钙钛矿的原材料与辅材；中游是钙钛矿电池和组件的制造环节，技术路线主要分为单结钙钛矿电池和钙钛矿-晶硅叠层电池；下游为应用领域，包括光伏建筑一体化（BIPV）、车载光伏、室内光伏等。
钙钛矿电池产业链上游原材料廉价易得。钙钛矿的活性层材料是核心。广义的钙钛矿其实是指具有ABX3型的化学组成的化合物，A位通常是有机或无机阳离子，B位是金属阳离子，X位则是卤族阴离子，共同构成有机无机杂化钙钛矿，且A，B，X离子分别可选择一种或多种配方体系，A离子一般可选择甲胺（CH3NH3+，即MA+）、甲脒（NH2-HC=NH2+，即FA+）和Cs+等一价阳离子。B可选择的有亚铅离子（Pb2+）、亚锡离子（Sn2+）和亚锗离子（Ge2+）等二价阳离子，X可选择的有碘离子（I-），溴离子（Br-）和氯离子（Cl-）等卤素阴离子。钙钛矿所需的碳、氮、氢、铅、碘是自然界常见元素，均非稀有金属等高价材料。
钙钛矿太阳能电池结构
中游是将钙钛矿活性层、传输层和电极层叠加，封装成可直接发电的组件，是产业链核心。钙钛矿太阳能电池的生产工艺流程主要包括基底处理、功能层沉积、激光刻蚀和封装测试四大核心环节，其技术路径可分为溶液法（湿法）和真空法（干法）两大类。
下游是将光伏组件转化为“可发电的光伏系统”并落地应用的环节。钙钛矿的应用场景比硅更灵活——BIPV（建筑光伏一体化）、分布式光伏（居民屋顶）、移动能源（光伏建筑、充电宝）、农业光伏（农光互补）均是其主战场。
#03
市场规模
全球钙钛矿电池市场正加速扩张，2024年全球模块市场规模达9.55亿美元，中国以34%的份额成为第一大生产地区。受益于技术突破与政策扶持，市场将保持高速增长，预计2025—2031年复合增长率达23.3%，2031年规模将突破40.58亿美元。
截至2025年，钙钛矿太阳能电池行业已进入规模化量产加速期，头部企业通过GW级产线布局抢占市场先机，全球产能格局呈现“中国主导、欧美日韩跟进”的特点。当前主流技术路线分为两类：单结钙钛矿电池（技术成熟度高，成本优势显著）和钙钛矿/晶硅叠层电池（效率潜力大，适配传统光伏产业链），前者由创新企业（协鑫光电、极电光能等）主导产业化，后者受传统光伏巨头（隆基、晶科等）青睐。
#04
总结
钙钛矿太阳能电池产业正处于“技术验证向商业可行过渡”的关键阶段，其高效率、低成本优势已得到实验室与中试线验证，进入商业化加速期。中国凭借完善的政策体系、产业链配套与技术突破，在全球竞争中占据领先地位。
未来三年，行业将呈现“技术突破—成本下降—标准完善”的正向循环，但仍需解决长期稳定性、大规模量产良率等挑战。随着钙钛矿与晶硅技术的协同发展，该产业有望成为光伏行业"效率革命"的核心引擎，为全球能源转型提供关键支撑。
资料来源：中研普华研究院、彭博新能源财经、隆基绿能官方公告、中国光伏行业协会
撰稿人：冯珧
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