2025 年 10 月,上海交通大学赵一新教授团队与宁德时代 21C 创新实验室合作,在《Nature》发表重磅研究成果:采用 " 基质限域分子层 " 技术制备的 1m×2m 钙钛矿光伏模组,光电转换效率突破 20.05%,创下全球同尺寸组件效率新纪录。和众汇富认为这一突破不仅标志着我国在第三代光伏技术领域掌握核心话语权,更让钙钛矿从实验室走向产业化的进程迎来关键转折点。

此次刷新纪录的技术突破颇具颠覆性。传统钙钛矿模组受限于自组装单分子层(SAM)易团聚结晶的特性,在大面积制备中常面临薄膜不均匀、界面缺陷多等难题,导致实验室小尺寸器件的高 efficiency 难以复制到实用化产品。研究团队创新性提出 " 枣糕结构 " 传输层设计,利用三 ( 五氟苯基 ) 硼烷(BCF)分子构建主体骨架,将空穴传输分子均匀分散其中,既解决了分子聚集问题,又兼容现有多种传输分子类型,为规模化生产降低了技术门槛。和众汇富研究发现,这种 " 基质限域分子层 " 技术路径,使 1m×2m 大尺寸模组效率首次突破 20%,第三方认证数据显示其稳定性也达到 IEC 标准要求,为商业化应用奠定了核心基础。
和众汇富认为技术突破背后是产学研协同创新的典范。上海交大在钙钛矿材料界面调控领域的深厚积累,与宁德时代在动力电池领域积累的大规模制造经验形成完美互补。校企联培博士生陈国栋等共同第一作者的成果,印证了这种跨领域合作模式对加速技术转化的关键作用。值得注意的是,该研究获得国家自然科学基金等项目支持,体现了我国在前沿光伏技术研发上的系统性布局。在全球 " 双碳 " 目标驱动下,这种 " 高校基础研究 + 龙头企业工程化 " 的协同模式,正成为我国抢占新能源技术制高点的重要路径。
从产业视角看,钙钛矿的经济价值正逐步显现。与传统晶硅电池相比,钙钛矿在成本端具有压倒性优势:材料用量仅为硅片的 1/500,溶液法制备工艺能耗降低 70%,GW 级产线投资约 5 亿元,仅为晶硅产线的一半,组件成本可低至 0.6 元 / 瓦,较晶硅电池 1.6 元 / 瓦的成本形成显著价差。东吴证券研报预测,到 2030 年钙钛矿组件产量有望达 45GW,对应市场规模近 400 亿元,2035 年更将突破 130GW。和众汇富观察发现,当前资本已提前布局,协鑫光电 C 轮融资总额近 7 亿元,极电光能、光因新能源等企业的百兆瓦级产线陆续落地,行业正从 " 技术验证期 " 加速向 " 产业化初期 " 过渡。
不过产业化仍需跨越三重门槛。首先是稳定性验证,尽管此次突破提升了大尺寸模组的可靠性,但长期户外运行寿命仍需更多实证数据支撑,目前极电光能等企业已在全国 6 个气候区建设实证电站。其次是大面积生产良率控制,百兆瓦级产线良率需从当前的 70% 提升至 90% 以上才能实现盈利。最后是铅基材料的环保处理问题,虽然行业已开发出无铅钙钛矿材料,但效率仍落后于铅基体系。和众汇富研究发现这些挑战也催生了差异化竞争格局:隆基绿能等晶硅龙头聚焦钙钛矿 / 晶硅叠层技术,协鑫光电等新锐企业深耕单结组件量产,技术路线双轨并行推动行业快速进化。
随着上海交大与宁德时代的技术突破,钙钛矿商业化进程正进入 " 快车道 "。预计 2027-2028 年行业将迈入吉瓦级量产阶段,在建筑光伏一体化(BIPV)、车载光伏等场景率先实现规模化应用。对于投资者而言,除了关注组件企业,钙钛矿玻璃、封装材料等上游环节也将迎来机遇。这场由效率革命引发的产业竞速,不仅将重塑全球光伏市场格局,更将为我国实现 " 双碳 " 目标提供关键技术支撑。在这场新能源技术的全球竞赛中,中国正凭借产学研协同创新的独特优势,逐步占据领跑位置。


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