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中国光伏产业悄然迎来“钙钛矿电池元年”
要说这几年里，顺利地从顶刊常客变成资本宠儿，再到顺利迈入商业化的赛道，那就不得不提“钙钛矿”了。
钙钛矿电池作为火热的下一代光伏技术，处于光伏C位的明星材料。正当人们还沉浸在科研噱头的印象中，钙钛矿电池在这一两年已迅速完成了在技术和产业化上“爬坡”，处于量产放量关键环节，让行业眼前一亮！
回顾钙钛矿近2年发展历程，热闹仍在继续！光伏企业们忙着划基地、建产线；电池企业、互联网巨头纷纷跨界入局；众多专业投资机构也毫不示弱，争相出手。
2022年起，在国家、光伏头部企业、资本的推动下，钙钛矿光伏产业化加快进程。仅仅2023年一年，从小面积到大尺寸、高效率，从实验室到生产线、产业化，从单结到与晶硅叠加，钙钛矿光伏技术不断取得突破，转换效率不断提升，多条大尺寸产线先后落地。据不完全统计，开始融资的钙钛矿光伏企业达逾30家、已建、在建百MW级项目近10个， 在建GW级产线项目3个。2023年，被认为钙钛矿产业化元年，2024年，中国光伏产业悄然迎来了“钙钛矿电池元年”。行业预计，2025，钙钛矿将步入成熟商业化阶段！
20.7%、18.2%……极电光能的这些标签！
显然，作为最前沿的太阳能电池技术之一，钙钛矿正在吸引大批选手涌入。这其中包括创新型选手、国家队、头部大厂等多方势力。这也促进了钙钛矿产业的大幅度的进步。
赛道虽然火热，但有一点我们要明确，钙钛矿是一个“工艺”与“配方”并重的技术。同时由于技术路线时间短，工艺尚未如晶硅般成熟，也无法向半导体设备借鉴，适合大尺寸、高效率量产的钙钛矿设备性能提升与国产化也是必须要解决的问题。要实现质的飞跃，“工艺”、“配方”、“设备”这三驾马车必须齐头并进。
极电光能就在其中扮演了重要的角色。
极电光能是长城控股集团孵化的新技术公司，从2020年4月成立，到如今4年已经快速成长为钙钛矿行业的排头兵，成为当前钙钛矿产业化技术升级迭代的主力源头之一。以自主技术创新为发展驱动力，在钙钛矿组件效率、稳定性等核心性能指标上持续取得领先性突破，实现了从实验室到生产线的里程碑跨越。组件效率至今已七次打破世界纪录，是全球首家钙钛矿组件效率突破20%的企业。
在钙钛矿产业化发展的道路上，极电光能以市场为导向，充分结合钙钛矿技术特性，制定了清晰的市场推广路线和完善的产品线布局。极电光能将加速推进钙钛矿技术的产业化。
2021年实现了20.5%的转换效率世界纪录。2023年-2024年，极电光能再次交出亮眼答卷，在尺寸为800多平方厘米的小试组件效率上，极电光能先后创造了18.6%、19.5%、20.7%的大尺寸钙钛矿组件稳态效率，再次刷新世界纪录。
而在0.72平米的商用尺寸组件方面，极电光能先后创造了从17.18%到18.2%的效率纪录，这也击穿商业尺寸组件的效率门槛。效率突破18%也意味着钙钛矿组件在效率端已经具备商业化应用的条件，已经能够和目前主流的晶硅组件相媲美，并具备了商业化应用的价值。
极电光能总裁于振瑞也曾在对外采访中表示，“18.2%，这对于钙钛矿行业来说有着特殊的意义。根据推算，由于钙钛矿组件温度系数低、弱光发电能力强，若效率达到18%，其实际发电量已经可以比肩传统晶硅组件。此次极电光能商用尺寸钙钛矿组件全面积效率突破18%，也意味着钙钛矿组件的大规模商业化更近了一步。电站投资成本方面，18%的效率低于晶硅组件22%左右的效率，所以同样装机容量的电站，钙钛矿组件的面积更大。但组件销售是按功率（瓦数）计价，并非按面积计价，所以钙钛矿效率带来的成本增加主要在于土地租金、支架、直流线缆和部分施工安装，而占电站投资大头的组件、逆变器、交流线缆、升压及配电设备、送出线路等成本保持不变。所以综合测算下来，18%效率被行业内认为是钙钛矿在经济性上与晶硅媲美并开始量产的门槛条件。18.2%这个数字，意味着极电光能达到了基本的竞争门槛，大规模应用还需要1年多时间。”
在稳定性方面，极电光能0.72m2的商用尺寸钙钛矿组件已经通过了IEC61215/61730的认证测试，并取得了钙钛矿行业首张，也是目前唯一一张TÜV认证证书。
另外，全球首条GW级量产线是极电光能的另一张亮眼名片！据极电光能公众号，这条GW线是2023年4月正式率先于全行业开工建设的，2024年3季度将实现首片下线，2024年年底将投入生产。据了解，其钙钛矿产业基地项目占地面积约173亩，位于锡山开发区东廊路西、胶阳路南，计划建设全球首条1GW钙钛矿光伏生产线、研发创新中心及总部大楼。
多元化产品布局，极电光能加速推进钙钛矿场景应用
“钙钛矿未来将如何演绎产业化应用”是目前行业最关注的问题。
我们都知道，钙钛矿，除了效率外，一大产业应用优势在于外观漂亮、透光可调、弱光发电性能好，可以制备在柔性基底上。因此其产品形态和外观可以多样化。不但可以像晶硅光伏组件一样用于各类大型光伏电站，还可以应用于BIPV光电建筑、太阳能汽车、景观光伏、便携电源、传感器电源等各类“光伏+”场景，应用范围更广。
虽然，钙钛矿具有无限的市场应用潜力。但目前，钙钛矿的效率、度电成本还没办法与晶硅竞争，此外，稳定性也没有得到市场的充分认可。在这种情况下，进入光伏电站市场是不现实的。从商业化角度，极电光能认为，将先从BIPV领域切入，晶硅能做的钙钛矿未来都能做。
近年来，分布式光伏以多场景应用的优势正以年均翻倍的规模快速增长，累计装机将近200 GW。随着市场的爆发式增长，光伏行业不可避免地与各行各业开始融合发展，其中最重要的方向之一就是光伏建筑一体化。2020年全国建筑全过程能耗总量为22.7亿标煤，占全国总能耗的45.5%，光伏建筑一体化已然成为落实双碳目标的必要路径。
在BIPV方向上，极电光能针对性地开发了极曜系列产品，包括发电石材、发电幕墙、光伏瓦、工商业一体化屋顶等系列钙钛矿光伏产品，补充了市场对外观多样性、可透光、建材级应用产品的需求。
另一典型应用，2023年8月，极电光能钙钛矿产品赋能无锡交响音乐厅。这也是此类项目上的首例应用，进一步拓宽了钙钛矿光伏组件的应用场景。产品中还应用了极电光能领先的钙钛矿量子点转光增益技术，能够额外增加1.5%-2%的功率增益，大大提升了光伏板的发电性能，更高效地将阳光转化为绿色电力。据了解，音乐厅项目屋顶覆盖面积达7000平方米，项目建成后将配备12000-13000块光伏瓦，整个屋顶装机容量达到1240千瓦，可实现年均发电量120万千瓦时，相当于节约标准煤479吨/年、二氧化碳减排1043吨/年。
今年4月，极电光能“光储充一体化”钙钛矿超级充电站正式投运。该项目采用了极电光能先进的钙钛矿光伏组件产品，是全球范围内已投用的单体最大钙钛矿光伏一体化充电站项目，根据规划，极电光能计划在河北省建设2 MW钙钛矿综合能源示范项目，该充电站为首期项目，共安装了40kw钙钛矿光伏组件，将为充电站的日常运行提供源源不断的绿色能源，预计年均发电量为4.74万度，相当于节约标准煤18.9吨/年、二氧化碳减排40吨/年。项目还搭载了蜂巢能源CE-M-200-A/400 kwh储能及华为600 KV全液冷超充设备，共建设600 KW单枪液冷超充终端1台、双枪自然冷快充终端4台。截至目前，项目运营首周数据显示，组件整体性能表现优异，日均发电约176度，发电效益远超预期，体现了极电光能在钙钛矿组件产品力方面的绝对领先优势。
创新驱动、长城赋能，极电光能团队成为行业领头羊
早在2017年，车企巨头长城汽车则看准钙钛矿赛道，并着手布局，组建团队。长城汽车的掌门人魏建军，找到了“光伏老兵”于振瑞，表达了想切入光伏行业的意愿，用光伏打造新的“绿色长城”。希望找到一个好的光伏项目作为长城汽车迈进绿色电力的切入点。
接到任务后，于振瑞带队对光伏的技术做了全面的梳理。彼时已是他接触光伏行业的第32个年头，1985年于振瑞的本科毕业论文就是非晶硅薄膜电池的相关研究，在南开完成本硕博连读后，先后于新奥和中兴能源任职，参与了国内第一个薄膜太阳电池产业化项目，也有多年的晶硅研发经验和光伏电站设计经验。
于振瑞将目光瞄向了钙钛矿，被学界认为是“唯一具备商业化前景的新兴光伏技术”。他说服中科院材料学博士邵君与澳洲回国博士郑策，组建了极电光能早期的核心技术团队。其中，邵君拥有15年钙钛矿光伏电池和染料敏化电池的研究开发经验，郑策则有在全球第一家钙钛矿产业化公司Greatcell Solar从事钙钛矿产业化技术研发的经验。2020年，另一位薄膜电池领域的工艺和装备大牛、美国归国博士王雪戈加入团队。自此，一支由资深钙钛矿研发人员和经验丰富的产业化技术人员组成的钙钛矿创业团队正式亮相，这也是极电光能核心技术团队的早期雏形。
极电光能是长城控股集团旗下企业，自2018年开始钙钛矿技术研发，2020年4月落地无锡，正式成立了极电光能有限公司。
2024年1月16日，极电光能举行签约仪式，钙钛矿领域顶级科学家M.K.Nazeeruddin 院士也正式全职加入极电光能，担任极电光能首席科学家。
随后，极电光能与东南大学签署合作协议成立钙钛矿联合研发中心（以下简称“研发中心”），共同推进钙钛矿技术研发和相关科研成果落地。
极电光能作为一家专业从事钙钛矿光伏的创新型高科技企业，在钙钛矿技术研发和产业化方面均处于行业领先地位，是钙钛矿领域唯一一家被国家工信部认定的“智能光伏试点示范企业”。目前，极电光能拥有一支硕博占比达55%以上的高端研发团队，公司累计申请核心专利350余项，承担了11项国家和省市级重点研发项目，至今已先后7次打破钙钛矿组件效率的世界纪录，取得了钙钛矿行业首张也是目前唯一一张全球权威测试认证机构TÜV的认证证书。
2023年，极电光能入选国家工信部认定的“智能光伏试点示范企业”。2022年，公司成功入选无锡市准独角兽企业、江苏省潜在独角兽企业、GEI中国潜在独角兽企业。
2023年12月，由极电光能牵头承接的国家重点研发计划“可再生能源技术重点专项”——大面积钙钛矿组件规模化制备技术及示范电站应用项目，正式获得科技部批准立项，2024年3月15日，项目启动会顺利召开。项目将围绕大面积高稳定钙钛矿组件产业化技术开发、生产示范及应用示范等开展研究攻关，推动钙钛矿光伏技术日趋成熟，为商业化推广奠定坚实基础。此前，极电光能曾参与3项国家重点研发计划、牵头1项省级重点研发计划项目的实施工作，科研能力不断提升。此次项目由极电光能牵头实施，标志着极电光能聚焦国家重大战略需求，组织实施重大科研项目的能力和科技创新影响力的显著提升。
另外，极电光能的钙钛矿产业化进程非常快，截至目前，极电光能已完成两轮融资其中Pre-A轮融资2.2亿元，A轮融资也在数亿元规模。未来也将持续发挥行业领头羊作用。
极电光能出席第二届钙钛矿材料与器件产业发展论坛，分享主题报告
5月26-28日，DT新材料联合苏州大学、中科院微电子研究所、中科院宁波材料所，在苏州举办第二届钙钛矿材料与器件产业发展论坛。论坛聚焦钙钛矿在“光伏电池放大生产过程中面临的机遇与挑战”以及“前沿光电技术”的最新进展，探讨哪些领域的革新将给钙钛矿产业带来生命力，同时开展技术合作，加速产学研科技成果的转移转化！
论坛特邀极电光能有限公司副总裁，王雪戈，分享主题报告《定制化整线交付助力钙钛矿产业化发展》。
王雪戈，极电光能有限公司副总裁
王雪戈，极电光能副总裁。美国佛罗里达大学电子工程博士，美国硅谷多年百兆瓦薄膜电池产线建设与调试经验，擅长各种大面积薄膜沉积工艺及定制化设备开发，具有23年海内外薄膜太阳电池的研发与产业化经验。拥有112篇专利（68项发明），是无锡市“太湖人才计划”创业领军人才团队核心成员、深圳市海外高层次人才。
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