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2月23日，由于对“跨界钙钛矿”的要害人物履历造假，上市公司奥联电子被证监会立案考察。

奥联电子已往做的是汽车配件生意，和钙钛矿毫无关系。只因宣布和“钙钛矿大神”胥明军相助，开展钙钛矿太阳能营业，奥联电子股价在两个月翻了三倍。但很快，胥明军被发现履历不实，整件事成为一场闹剧。

奥联电子不惜造假也要蹭热度，无非是眼热正不停涌入的款项。无论在一级照样二级市场，钙钛矿都称得上是最近的热门赛道。

2021年到2022年间，这个很长时间中不受关注的领域融资近百亿。项目的投资方名单中，不乏腾讯、高瓴这样着名公司或基金的身影。

诸如纤纳光电这样的明星项目，更是由招银国际、杭开团体这样的国字号基金牵头，此前的投资人皆是三峡团体、京能团体、浙能团体等等重磅基金。

若是只看现在的生产情形，钙钛矿甚至离规模化生产都很远。比起晶硅电池组件动辄几十GW的产能，钙钛矿组件在2022年的产能只能以MW盘算，差几个数目级。

这并不故障钙钛矿成为资源的宠儿。

若是只从手艺角度剖析，它不只单只是乘上“碳中和”、“碳达峰”的风口，更代表新一代薄膜电池手艺，一旦大规模商用替换晶硅电池，将会是新能源行业一场革命。对于资原本说，这种手艺迭代带来的时机通常超出想象，极其诱惑。

钙钛矿事实是什么，为何云云牵动资源的心绪？这种一百多年前就在乌拉尔山发现的晶体，为何成为太阳能电池最受关注的新手艺？

01、什么是钙钛矿电池？

若是只看中文，会以为钙钛矿是一种“矿石”。但现实上，现在行业中所说的“钙钛矿”和矿石没有什么关系。

在地球科学领域，钙钛矿简直是种矿石。1839年，德国科学家古斯塔夫.罗斯（Gustav Rose）在乌拉尔山考察时，发现了钙（Ca）、钛（Ti）元素组成的一种矿物。罗斯很崇敬俄国矿物学家Lev Perovski，以是将这种矿石命名为了Perovski，以是钙钛矿英文为perovskite。

罗斯最早发现的这种矿石，化学式是CaTiO3，也就是钙钛复合氧化物，厥后只要是ABX3结构的化合物，都被叫做钙钛矿。早在1892年，美国人H.L. Wells就合成了基于铯和铅的钙钛矿物质CsPbX3。

因此，在地球科学领域之外，钙钛矿只是一类化合物的代指。科学家们会调试差其余“配方”，但只要化学式是ABX3结构，都叫做钙钛矿。

钙钛矿此前是少数科学家研究的小众质料。各国实验室用钙钛矿化合物做过激光器、加热器件或者LED零件，但这些产物从来没走出过实验室。

说到底，很长一段时间中，工业界没有发现钙钛矿可以带来效率提升、或者能降低成本，自然没有系统研发和讨论的兴趣，钙钛矿一直没有找到用武之地。

但有一个瓶颈显著的领域很快让钙钛矿焕发出生气：太阳能电池。

早在1954年，贝尔实验室就研制出了*块晶硅太阳能电池，光转换成电的效率为4.5%。接下来30年，硅在半导体、航空航天领域都成了很常见的质料，美国1958年发射的人造卫星先锋一号就在用硅制造的太阳能电池。

到八十年月，实验室中晶硅电池的光电转换效率已经能做到20%。接着由于太阳能行业的生长，介入者众多，晶硅电池很快由于显示稳固、规模效益成了主流。到2022年，晶硅电池已经占有95%的市场份额。

然而，晶硅电池究竟由自然矿物硅制造，而自然质料总有自己的极限。

在太阳能发电中，有个要害的观点就是“带隙”。简朴明晰，带隙就是一种能量，让静止的电子酿成可以移动的电荷载流子，这样才气发电。而对太阳能电池来说，让电子移动的能量就是光能。

光有差其余波长，差异波长有差异能量，以eV（电子伏特）为单元权衡，好比深红色可见光的带隙就是1.75eV，带有1.75eV能量。

自然质料的带隙都是牢固的，其中硅质料为1.1eV。简朴来说，在晶硅板上，它可以吸收带1.1eV能量的光，这部门光让电子移动，酿成电能。

物理学家威廉·肖克利和汉斯.奎伊瑟研究后发现，在最理想的情形下，若是泛起一种单结太阳能电池，正好能吸收1.34 eV能量的光子，那么此时光电转换效率会到达33.16%，这也是太阳能电池发电的极限。

晶硅的带隙是不能调整的，提高效率的设施就是不停提纯，削减滋扰。现在，硅料的纯度已经跨越99%。

在这种纯度下，主流的晶硅电池光电转换效率能到达23%，*的实验室条件下能到达29.7%，这已经是晶硅质料能触碰的极限，再提升0.01个百分点都市花费伟大的款项。

天花板早已划定。迄今为止，人类还没有发现其他自然质料可以到达晶硅的转换效率。要突破的*设施就是寻找人工合成质料。带隙可以自由调治的钙钛矿就是在这种情形下进入了工业界视野。

钙钛矿一最先并没有显示出太大的能力。2006年，日本科学家宫坂力（Tsutomu Miyasaka）发现钙钛矿可以当成光敏剂，用在光伏电池中。他的实验室制备出了*块钙钛矿太阳能电池，但转换效率只有3.8%。

这一开头足以振奋人心。相比于自然质料，人工质料的可操作性会天真许多。钙钛矿质料带隙宽度可以从 1.2eV延展到2.5eV。理论上来说，只要研发者调整配方，就可以无限迫近最理想的带隙，到达33%的光电转换极限。若是堆叠起来，做成钙钛矿叠层电池，效率甚至可以到达44%。

可以说，3.8%的转换效率仅仅是一个最先。只用了几年，钙钛矿电池的效率就几何式增进，2012年时，通过更改“配方”，调整带隙，牛津大学的Henry Snaith团队已经制备出转换效率跨越10%的钙钛矿电池。

2013年，钙钛矿型太阳能电池被《Science》杂志评选为年度十大突破之一。2020 年12 月，英国的Oxford PV公司研发的硅/钙钛矿太阳能电池转换效率已经到达29.52%，刷新纪录。

然而，十年已往了，钙钛矿电池甚至没有大规模量产。晶硅电池仍然统治光伏电池行业，而且短期内看来还会屹立不倒。

02、为什么钙钛矿电池没设施大规模使用？

若是只是小规模使用中，钙钛矿有太多的优势。

钙钛矿电池和晶硅电池走的是两种手艺蹊径，钙钛矿电池算是薄膜电池的一种，也就是在基地上镀一层感光质料，这种质料吸收光。而晶硅电池用的是整块硅片吸光。

从工艺的差异也可以看出，钙钛矿电池可以选择玻璃这种刚性衬底，也可以用柔性衬底，好比塑料，甚至做成可以弯曲的形状，很适适用在修建、可穿着装备、电子产物这样形状不规则的产物上。

由于是人工合成质料，钙钛矿电池也不需要什么有数元素，原质料很容易获取，比去提纯硅料成本低廉。加上钙钛矿自然有更强的吸光性，只需要0.3微米就能吸收足够的阳光，而硅片的厚度通常都要180微米，以是钙钛矿组件厚度可以做到晶硅组件的六十分之一。

也正因钙钛矿不是自然矿物，在加工时，这种质料对环境转变容忍度高许多，不容易受到杂质滋扰。光伏所用的太阳能级多晶硅，纯度*都要到达99.9999％。钙钛矿只需要95%。

晶硅电池的高门槛，需要企业数十亿的条件投入。而硅料生产历程的高要求，也很难在一个工厂完玉成流程。晶硅组件要履历提纯硅料、切硅片、加工电池片、封装组件四大制程，最少要3天。而钙钛矿组件大略来说，只需要做好质料，再在衬底上涂抹，就可以蚀刻电路并封装，去掉加工电池片环节，1个小时以内就能完成。这样一来，钙钛矿组件在单一工厂就能完成，投资额只有晶硅电池生产的一半。

然而，产业界并没有大规模替换晶硅电池，照样由于钙钛矿电池尚有无法战胜的劣势：不稳固、高污染和难以大面积生产。

每种质料都有其优劣势。晶硅之以是加工难度高、投入大，正是由于它化学结构类似金刚石，原子和原子之间相互作用力很稳固，以是做成电池后能使用20-40年。

钙钛矿容易获取和设置的另一面，是它化学结构很懦弱。水汽、紫外线、温度都市损坏钙钛矿的结构，尤其是在高湿度情形下，钙钛矿质料会逐渐剖析，光吸收性迅速下降。早期的钙钛矿电池虽然转换效率不错，却只能维持几分钟。

业内也想出种种设施来提升钙钛矿电池的稳固性，包罗研发新质料、改变电池中传输层的质料、或者在外面加上阻挡层等等。这些设施若干有些希望，好比纤纳光电α组件就通过了行业中避不开的IEC61215的稳固性认证，也就是能在85摄氏度和85%相对湿度下延续事情1000小时。

“钙钛矿属于薄膜电池，基地可以用晶硅等等质料。但问题是，涂一层钙钛矿后，过个三年坏掉，然后又酿成晶硅了。晶硅没坏，涂层先坏了，不是很尴尬吗？”一位关注新能源领域的投资人告诉36氪。

除了不稳固之外，钙钛矿也很难大面积制备。以纤纳光电为例，它们α组件尺寸是1245×635mm，发电功率90W，而隆基对照常见的组件Hi-MO 5 长宽为2278×1134mm，组件功率为550W，可以显著看到，钙钛矿的尺寸和功率都远小于晶硅组件的尺寸。

钙钛矿一直很难做成大面积组件。钙钛矿电池主要用“狭缝涂布”手艺，也就是用一种有裂痕的模具，将钙钛矿液体从裂痕处喷涂到基座上。

这种工艺着实早就在OLED面板中成熟使用，甚至装备都可以直接复用自面板行业。真正掣肘钙钛矿大规模生产的，是喷涂完后质料结晶环节，也就是液体要酿成一层干燥的膜。若是用动作来形容，钙钛矿的膜是“长”出来的。

这个历程只有几秒钟。只要有一个坏点，整个电池效率都市打折扣。难点是若何在这么短的时间，让液体同时、平均结晶，尽可能致密平滑。整个历程不能一点灰尘滋扰，对车间清洁度要求极高。

这导致钙钛矿只能做成小面积的组件，由于这样结晶更可控。一旦面积变大，很难保证外面能结出平均的膜。

新的工艺、新的生产流程都让钙钛矿电池生产更艰难。电池生产的良率都有个爬坡的历程，一样平常主流晶硅PERC电池良率和产能爬坡通常在2-3个月，但钙钛矿的生产工艺不成熟，爬坡历程可能会延续数年。

不稳固、难以大面积制备，都成为钙钛矿迟迟没能在产业界掀起风浪的缘故原由。

03、投资新风向

无处可去的资源早就盯上了钙钛矿。

做钙钛矿组件的协鑫光电B轮融资数亿，来自腾讯投资。5亿元的B 轮融资更是席卷IDG、淡马锡、红杉这样的头部基金。

看上去，钙钛矿无疑是一个有手艺门槛、有远景的性感故事。

但也有许多投资人在岸上张望。在一个行业还远称不上成熟时，这个故事事实会怎么收尾并不晴朗。正如曾经薄膜电池流行一时又衰落，没人能保证钙钛矿电池不会又是短暂的流星。

最少在3-5年，钙钛矿电池看不到回报。光伏电池行业中，只有规模生产才气拉低成本。现在的钙钛矿企业最多能到百兆瓦（MW），这样的产线若是能做到16%的光电转换效率，每度电的成本比晶硅电池贵23%，这显然是终端消费侧不能接受的。即便能翻一个数目级，做到GW级，效率到18%，成本也会凌驾6%。

要真正在产业界应用，钙钛矿电池最终必须靠采购量和转换效率不停提升，摊薄成本。这也是早年晶硅电池走过的蹊径。

凭证一位关注过钙钛矿，但最终没有投入的投资人告诉36氪，在产业拐点到来前不会容易入局。“照样要看一定规模化生产的效果，能否与隆基HiMO6这样的组件的效率对照。”可这一天事实什么时刻能到来，没人能确定。

能源行业和互联网行业差异，更新换代速率极慢。以晶硅电池为例，PERC手艺替换上一代BSF手艺用了5年。下一代晶硅电池是用TOPCon照样异质结手艺都照样未知数。当晶硅电池的手艺蹊径都还在缓慢迭代时，钙钛矿电池的应用就显得更为遥远。

但或许不用太过消极。热衷于投资钙钛矿的美元基金退出周期长，可以逐步守候这项手艺成熟，而且有新的“双碳”政策，光伏行业也涌入更多的资金、更多的人才和公司，这或许会加速手艺迭代。

而对于早期投资者，这是一场赌钱。要么找到接盘方顺遂退出，要么守候钙钛矿观点在二级市场成为大热门，要么血本无归，这将会延续5-10年的时间。