11月11日，工信部发布《进一步加快制造业中试平台布局和高水平建设通知》和《制造业中试平台重点方向建设要点（2025版）》，提出聚焦钙钛矿光伏电池、叠层光伏电池等先进光伏技术。

近期中科院游经碧研究员团队研发出光电效率27.2%的钙钛矿电池原型器件，并显著提升运行稳定性，为钙钛矿产业化发展奠定关键基础。相关成果发表于《科学》杂志。

钙钛矿电池的发展已成为全球能源转型的关键变量，其与储能、氢能等技术结合可构建“光储氢”一体化系统，同时在太空算力领域也展现出显著优势。

在之前的文章中，我们梳理了光伏产业链核心赛道全景解析

本文重点梳理光伏下一代电池核心方向：钙钛矿电池。

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钙钛矿电池概览

晶硅电池经过40余年的发展，当前N型电池量产效率达25-26%，逐步接近单结晶硅极限。

钙钛矿电池近20年发展已在实验室效率端追赶晶硅数十年发展，提效速度快，可以实现接近两倍晶硅电池效率。

钙钛矿可调节带隙的特点使其能与其他光伏材料叠加，全面吸收不同波长的光能，进一步提高转化率。

此外，其潜在量产成本更低，产能投资约为5-7亿元/GW，远低于晶硅电池的产能投资。未来还有进一步下降的空间，GW级量产组件成本有望降至0.5元/W，实现全口径平价上网。

整体来看，钙钛矿电池优势包括原材料易获得、生产能耗低、产业链集中、转换效率更高、可制成叠层。

光伏电池效率进展路线图：

数据来源：NREL

钙钛矿电池是利用钙钛矿型材料（结构通式为ABX₃）作为吸光层的第三代太阳能电池。

其制造涉及结构、工艺和设备三个紧密相关的方面。

核心结构：为“三明治”式五层薄膜，一般由透明导电基底、电子传输层（ETL）、空穴传输层（HTL）、钙钛矿层及金属电极组成。这种结构设计有助于提高电池的光电转换效率。

工艺流程：钙钛矿组件的制作步骤依次为：从FTO玻璃和缓冲层靶材开始，经过激光P1处理形成阳极缓冲层；然后使用钙钛矿溶液进行涂布，形成钙钛矿层；接着通过激光P2处理和背电极靶材沉积来构建阴极缓冲层和背电极；再利用激光P3和P4进行精细处理；最后，通过背板玻璃、POE胶膜和接线盒完成组件封装。

设备环节：整个工艺流程需要多种专业设备的支持。例如，涂布设备用于钙钛矿溶液的均匀涂布，镀膜设备（如PVD、PRD、ALD）用于沉积各种薄膜层，激光设备则在多个环节中进行精确切割和处理，而封装设备负责最终的组件封装。

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钙钛矿电池产业链

钙钛矿目前尚处于从0到1的产业化初期，相比晶硅太阳能电池其产业链更短，仅包含原材料加工、功能层制备、组装三个环节，产业链长度缩短一半。除了产业链生产速度快，更能实现一体化生产，省去产业链上下游传递过程中的利润价差。

产业链集中更利于提高厂商盈利水平和生产效率。例如，某公司钙钛矿电池制备可通过在同一工厂中加工玻璃/胶膜/靶材/化工等原料，45分钟便产出组件，晶硅电池制备则需经历硅料/硅片/电池/组件环节，通常需3天以上。

从新技术业绩放量顺序来看，设备厂商有望率先受益，激光、涂布、镀膜等核心设备环节，以及TCO玻璃、封装材料和靶材等关键辅材技术路径相对清晰。

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上游：辅材和设备

钙钛矿电池上游聚焦核心辅材与核心设备。

核心辅材

涵盖TCO导电玻璃、靶材、POE胶膜、丁基胶等。

TCO导电玻璃：作为透明导电基底，兼具高透光性与导电性，承担支撑基板、密封材料、收集光生电子等作用。国内厂商中金晶科技TCO导电膜玻璃已成功下线，并与国内部分碲化镉、钙钛矿电池企业建立业务关系、此外包括亚玛顿、耀皮玻璃、南玻A、旗滨等有所布局。

靶材：镀膜的核心原材料，用于制备TCO层、空穴传输层、电子传输层和顶电极等。隆华科技通过子公司晶联光电在ITO靶材领域占据重要地位，是国内少数能实现ITO靶材量产的企业之一、阿石创等。

POE胶膜：具有较强的水汽阻隔能力和抗老化优势，适用于钙钛矿组件的封装。福斯特作为国内光伏胶膜龙头，市占率超50%、此外包括斯威克、海优新材、赛伍技术等。

丁基胶：较硅胶具有更低的水汽透过率，是钙钛矿组件封装的优质选择。赛伍技术等在HJT创新技术成果大会中披露了丁基胶的水汽透过率数据。

全钙钛矿叠层电池及截面示意图：

资料来源：《高效率双结钙钛矿叠层太阳能电池研究进展》张美荣等

钙钛矿电池核心设备

核心设备包含镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备等。

目前每家钙钛矿企业都有自身生产路线及每一层的材料的选择，对应设备也在进行技术 升级。常用的有主 PVD 和主蒸镀两种工序。

镀膜设备：用于制备电池的各个功能膜层，如TCO层、空穴传输层、电子传输层等。包括PVD（物理气相沉积）、RPD（反应等离子体沉积）以及ALD（原子层沉积）等。捷佳伟创（全球领先的光伏设备供应商，提供RPD等镀膜设备）、京山轻机（覆盖GW级量产的钙钛矿单结及叠层设备整体解决方案），以及微导纳米、理想晶延等。

涂布设备：用于制备核心钙钛矿薄膜层，以狭缝涂布技术为主，适宜控制钙钛矿层大面积制备时的均匀性。德沪涂膜是当前最大的钙钛矿狭缝涂布设备供应商，在国内钙钛矿电池和平板显示市场的占有率高达70%、捷佳伟创、曼恩斯特、众能光电、大正微纳等有所布局。

激光设备：主要用于将整片电池分割为多个子电池的串联结构，可以进一步提升电池性能。同时，也用于激光刻蚀和激光清边等工艺。国内核心参与厂商包括帝尔激光、大族激光、德龙激光、众能光电、迈为股份、杰普特、弗斯迈等。

封装设备：用于钙钛矿电池的封装，以保护电池免受水汽、氧气等环境因素的影响，有多家专业制造商提供相关解决方案。弗斯迈、众能光电、宏瑞达、金辰股份和京山轻机等在该环节重点参与。

钙钛矿部分厂商业务进展：

资料来源：Wind，捷佳伟创公众号，各公司公告

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中游钙钛矿电池厂商

产业链中游围绕钙钛矿太阳能电池及组件的制造展开。

众多参与者在此环节进行电池的研发、生产以及组件的封装，将上游的材料与设备整合，形成可投入应用的电池产品。

我国钙钛矿电池制造领域主要分为单结钙钛矿电池和钙钛矿-晶硅叠层电池两大技术路线。

单结钙钛矿电池：主要由协鑫光电、纤纳光电、极电光能等专业钙钛矿企业推动。极电光能全球首条GW级钙钛矿光伏组件生产线于2025年2月正式投产，实现全球最大面积（2.8平方米）组件效率达16.1%。6月，协鑫光电GW级钙钛矿产业基地在江苏昆山高新区正式投产。纤纳光电GW级量产线目标实现2.88平米组件效率超20%。

钙钛矿-晶硅叠层电池：是众多传统光伏巨头（如隆基、天合、晶科等）选择的方向。天合光能、隆基绿能等聚焦钙钛矿/晶硅两端叠层，效率上限高但量产难度大。晶科能源、东方日升等利用现有N型技术积累，降低叠层转型成本。

传统光伏龙头厂商大多拥有钙钛矿或叠层技术专利与实验线，但目前更倾向于“观望+技术卡位”，待GW级经济性验证后快速跟进。

此外，宁德时代、比亚迪、京东方等企业也通过中试线切入钙钛矿电池赛道，推动产业链整合。

钙钛矿太阳能电池量产流程示意图：

资料来源；艾邦光伏网等

近年来全球科研团队在钙钛矿电池的稳定性方面也取得显著进展。

国际上领先的钙钛矿电池研发企业有牛津光伏（OxfordPV）（钙钛矿/硅基叠层电池效率29.5%）和松下公司（Panasonic）（钙钛矿电池组件效率17.9%）等。

国内中科院游经碧团队研发出光电转换效率达27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件，经多家权威机构认证，成果发表于《科学》杂志。

郭万林院士团队开发气相辅助表面重构技术，在30cm×30cm钙钛矿模组中首次实现与商用晶硅电池相当的户外运行稳定性。通过气相沉积多齿配体实现钙钛矿表面结构原位重构，隔离缺陷富集的表面单元，抑制离子不可逆迁移。

华东理工大学团队通过石墨烯-聚合物增强策略，将器件工作寿命提升至3670小时。

万度光能、南大昆山研究院在做介观印刷的技术路线，在导电体上面，进行不同的介孔层的印刷，然后在上面再印刷一层碳电极。在900cm2面积实现9%的效率，在60cm2实现12.87%效率。

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产业链下游应用

钙钛矿太阳能电池拥有多元化的应用场景，主要包括建筑光伏一体化（BIPV）、汽车光伏、室内光伏、太空探索等领域。

组件可以集成于建筑幕墙、屋顶、遮阳系统，实现“发电+装饰+节能”一体化功能。

此外，柔性钙钛矿组件适配车载光伏（车顶、车身曲面）、可穿戴设备、应急电源等场景。特斯拉等车企已开展车顶光伏模块合作，柔性组件日发电量可达4-5度，可支撑电动车数十公里的续航。

而针对室内LED、荧光灯光源，钙钛矿电池在1000lux光照下效率可达30%以上，为物联网传感器、智能遥控、电子标签等设备提供长效供电。

钙钛矿电池轻量化、抗辐射的特性也使其适配低轨卫星、深空探测器等空间装备。

下游应用的拓展不仅拉动中游电池的市场需求，也反向推动上游材料与设备的技术迭代，助力整个产业链持续完善与升级。

当前钙钛矿太阳能电池产业已从实验室验证阶段迈向初步商业化和GW级量产探索，产业链细分环节龙头厂商凭借技术突破、产线落地或产业链协同优势有望迎来高速发展机遇。

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