4月份，美日等七國(guó)集團(tuán)（G7）通過(guò)了一份重要聯(lián)合聲明，這份聲明罕見(jiàn)的將鈣鈦礦型光伏電池列為革新技術(shù)。

要知道以往這種聲明都是以大的方向?yàn)橹鳎热缙邍?guó)集團(tuán)應(yīng)該朝著什么樣的方向努力之類(lèi)的，大家達(dá)成共識(shí)就好，不會(huì)在某項(xiàng)技術(shù)上大費(fèi)周章。

如今主動(dòng)提到鈣鈦礦光伏電池，意味著它將被提高到戰(zhàn)略層級(jí)來(lái)對(duì)待。

(資料圖)

其實(shí)不止是這次會(huì)議，早在2020年開(kāi)始，美日就大手筆押注了鈣鈦礦光伏電池

以美國(guó)為例，他們以政府的名義先后兩次投資研發(fā)鈣鈦礦光伏電池，金額高達(dá)7600萬(wàn)美元，而且還特別對(duì)外強(qiáng)調(diào)，美國(guó)要借助新一代光伏電池提高競(jìng)爭(zhēng)力。

這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)力不用說(shuō)也知道是針對(duì)中國(guó)光伏企業(yè)。

在美國(guó)政府的引導(dǎo)下，美國(guó)光伏企業(yè)也開(kāi)始發(fā)力。

他們光伏巨頭First Solar以8000萬(wàn)美元的價(jià)格，收購(gòu)了歐洲鈣鈦礦技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)Evolar AB。

其實(shí)不止是美國(guó)，日本、德國(guó)、英國(guó)、芬蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家也在布局這個(gè)技術(shù)。

其中日本媒體更是直接出一篇文章說(shuō)：要借助鈣鈦礦光伏電池打翻身仗。

毫無(wú)疑問(wèn)，一場(chǎng)光伏的科技戰(zhàn)再次打響了。

美日歐等企業(yè)押注鈣鈦礦對(duì)中國(guó)進(jìn)行圍剿，試圖“彎道超車(chē)”從而打破中國(guó)在光伏產(chǎn)業(yè)上的全產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

大家好呀，我是熊貓。

今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)鈣鈦礦型光伏電池是啥？美日歐等企業(yè)真能憑借它彎道超車(chē)嗎？

鈣鈦礦其實(shí)是一類(lèi)礦石的統(tǒng)稱(chēng)。

2009年，兩名日本科學(xué)家在研究太陽(yáng)能電池新材料時(shí)，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦光反應(yīng)性非常好，可以當(dāng)做光伏發(fā)電材料。

好到什么程度呢？

根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，單層鈣鈦礦光伏電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到33%，如果是疊層狀態(tài)，極限數(shù)值可以高達(dá)45%。

要知道，目前主流的晶硅光伏電池的理論極限轉(zhuǎn)換效率為 %，兩者差距非常明顯。

很多人可能不知道這種差距有多重要。

光伏電池之所以能夠發(fā)電，其原理是部分光敏材料在陽(yáng)光的照射下，會(huì)吸收陽(yáng)光中的能量，產(chǎn)生電流。

這種效應(yīng)也被稱(chēng)為“光生伏打”效應(yīng)，光伏的名字也是由此而來(lái)的，衡量光伏電池性能最重要的指標(biāo)之一，就是光電轉(zhuǎn)換效率。

不過(guò)想要提升光電轉(zhuǎn)換效率非常難。

在硅晶體光伏上，人類(lèi)的研究幾乎已經(jīng)達(dá)到極限。

2017年時(shí)，日本曾經(jīng)創(chuàng)造了單結(jié)晶硅%的轉(zhuǎn)換效率記錄，在整個(gè)光伏行業(yè)都引起震動(dòng)。

這個(gè)記錄一直保持了整整五年才被中國(guó)隆基再次打破。

大家知道我們的轉(zhuǎn)換效率是多少嗎？

答案可能出乎大家意料，隆基研發(fā)出的電池轉(zhuǎn)換效率只有%，僅僅比日本提升了%左右。

在我們普通人的概念里，五年的研究?jī)H僅提升%，這也好意思說(shuō)出口？

但在業(yè)內(nèi)，它卻是地震級(jí)別的消息，不僅被德國(guó)一個(gè)研究所親自認(rèn)證，并且專(zhuān)門(mén)出了一份報(bào)告證明。

“世界太陽(yáng)能之父”馬丁·格林也專(zhuān)門(mén)發(fā)布視頻宣布這個(gè)好消息，中國(guó)國(guó)家能源局也為隆基出了一篇文章點(diǎn)名表?yè)P(yáng)他們的成果。

可以說(shuō)，光伏電池的轉(zhuǎn)換效率每提高一個(gè)小點(diǎn)，在業(yè)內(nèi)都會(huì)引起極大的震動(dòng)。

而鈣鈦礦電池卻可以非常輕松打破的這個(gè)記錄，甚至有希望將它提高到現(xiàn)由材料無(wú)法達(dá)到的高度。

因此鈣鈦礦電池也被認(rèn)為是革命性的新光伏材料。

除此之外，鈣鈦礦光伏電池還有一個(gè)好處，那就是可以節(jié)省很大的成本。

由于光電轉(zhuǎn)換效率更高，鈣鈦礦電池對(duì)于材料濃度的要求非常低，只要95%純度的鈣鈦礦，就能生產(chǎn)出光電轉(zhuǎn)換效率在20%以上的光伏電池。

而現(xiàn)有的晶硅電池對(duì)材料純度的要求在%以上，才能達(dá)到同樣效果。

純度越高對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的要求就越高，相應(yīng)的投入就大了，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，鈣鈦礦電池的投資只有晶硅電池的一半。

這也意味著鈣鈦礦不止是性能好，它的效益也會(huì)更好。

日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它的作用后，就一直在大力研究這種材料。

他們把鈣鈦礦材料應(yīng)用到染料敏化太陽(yáng)能電池中，獲得了世界上第一塊鈣鈦礦光伏電池。

當(dāng)然，此時(shí)它的光電轉(zhuǎn)換效率只有%，還比不上硅晶體。

于是他們又在實(shí)驗(yàn)室研究了十多年，希望借助鈣鈦礦光伏電池彎道超車(chē)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不負(fù)眾望，鈣鈦礦電池的發(fā)電效率越來(lái)越高，最高可以達(dá)到%，遠(yuǎn)超硅晶體光伏電池。

但是讓日本想不到的是，他們先發(fā)現(xiàn)的鈣鈦礦光伏電池，卻被其他國(guó)家反超，特別是中國(guó)，曾多次超越日本光電轉(zhuǎn)換效率。

2023年初，日本人研發(fā)的鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)化率達(dá)到29%，整整提升了3%以上，再次打破隆基的記錄。

這才有了開(kāi)頭日本媒體說(shuō)要對(duì)中國(guó)光伏彎道超車(chē)的事情。

結(jié)果他們還沒(méi)高興多久，這個(gè)記錄再次被中國(guó)隆基打破，將鈣鈦礦光伏電池的轉(zhuǎn)化效率提高到%。

當(dāng)時(shí)日本媒體很不爽，可又很無(wú)奈，他們發(fā)布文章痛斥日本企業(yè)不作為，文章的標(biāo)題就是：日本發(fā)明技術(shù)，中國(guó)率先量產(chǎn)。

我看了整篇文章，只能用“一股濃濃的酸味”來(lái)形容日本媒體。

事實(shí)上日本媒體不爽是有道理的。

我們上面就說(shuō)過(guò)，日本多次打破我們記錄，但是總是被我們?cè)俅畏闯瑢?shí)際上不只是上面提到的，在整個(gè)光伏史上，中國(guó)光伏一家就單挑整個(gè)美日歐等國(guó)的企業(yè)聯(lián)合團(tuán)體，在多次材料變革上一次次反超他們。

目前光伏電池的主要材料有單晶硅、多晶硅、非晶硅和鈣鈦礦等多種。

其中，單晶硅電池和多晶硅電池也被統(tǒng)稱(chēng)為晶硅電池，就是我們常見(jiàn)的一塊塊板狀的光伏電池，而非晶硅電池和鈣鈦礦電池則通常是薄膜狀的，柔韌性更好，可以覆蓋在各種物體的表面上。

這些材料都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，多晶硅電池制造成本低，但光電轉(zhuǎn)換效率也低，而光電轉(zhuǎn)換效率最高的鈣鈦礦電池，其制造難度又是最高的。

在幾十年的光伏發(fā)展中，這幾種材料你方唱罷我登場(chǎng)，各自成為過(guò)一段時(shí)間的頂流。

2020年的時(shí)候，美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室回顧、梳理了過(guò)去數(shù)十年來(lái)光伏電池片發(fā)電效率的歷史，發(fā)現(xiàn)光伏電池片技術(shù)發(fā)電效率的演進(jìn)歷程為：

從薄膜非晶硅到多晶硅，再到單晶硅，最后是鈣鈦礦為代表的一系列新技術(shù)。

但美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室沒(méi)說(shuō)的是，這些光伏材料的共同點(diǎn)是，無(wú)論最初由誰(shuí)發(fā)明，中間由誰(shuí)領(lǐng)先，最終掌握了最高生產(chǎn)量和技術(shù)的，都是我們中國(guó)。

那么，我們是如何做到的呢？

先來(lái)說(shuō)說(shuō)光伏領(lǐng)域的第一代霸主——薄膜非晶硅電池。

薄膜非晶硅電池誕生于上個(gè)世紀(jì)70年代，1973年和1979年的兩次石油危機(jī)，讓西方世界陷入了滯脹的困境中，各國(guó)都在尋找能夠代替石油的新能源技術(shù)，光伏技術(shù)得到了極大的發(fā)展。

1976年，美國(guó)無(wú)線電公司發(fā)明了世界上第一種非晶硅薄膜電池，并在第二年將其光電轉(zhuǎn)化效率提高到了%。

非晶硅薄膜電池最大的特點(diǎn)，就是只需要非常薄的一層，就可以發(fā)電。

這樣一來(lái)，它就可以做得非常薄且柔軟，可以覆蓋在各種設(shè)備和建筑的表面。

也正是因?yàn)檫@些特性，雖然非晶硅電池誕生于美國(guó)，但對(duì)非晶硅電池技術(shù)投入最大的，卻是缺煤少油、地少人多的日本，他們對(duì)占地面積少的非晶硅電池興趣非常高。

日本在非晶硅電池領(lǐng)域投入了大量的資源，很快就超越美國(guó)，開(kāi)始引領(lǐng)非晶硅電池的發(fā)展。

1978年，日本制成了第一塊集成型的非晶硅太陽(yáng)能電池，開(kāi)啟了非晶硅電池的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。

1980年，日本三洋公司向市場(chǎng)推出了首款裝有非晶硅太陽(yáng)能電池的袖珍計(jì)算器。

1993年，日本工業(yè)技術(shù)研究院又將原本的各種光伏補(bǔ)貼計(jì)劃，合并成了規(guī)模龐大的“新陽(yáng)光計(jì)劃”，將非晶硅光伏電池技術(shù)列為主要的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，計(jì)劃投入約5000億日元扶持其發(fā)展。

在巨額補(bǔ)貼的激勵(lì)下。

從1996年開(kāi)始，日本的光伏裝機(jī)規(guī)模就一直保持在世界第一，直到2004年才被德國(guó)超越，

日本國(guó)內(nèi)也崛起了一批光伏巨頭。

2003年時(shí)，日本夏普、京瓷、三洋、三菱四家就占據(jù)了全球光伏電池產(chǎn)量的 %。

然而，日本光伏產(chǎn)業(yè)很快就又犯了日本企業(yè)的老毛病——吃獨(dú)食。

日本光伏企業(yè)堅(jiān)持從上游的硅料到下游的組件全都要自己生產(chǎn)，還對(duì)部分專(zhuān)利技術(shù)敝帚自珍，壟斷專(zhuān)利限制發(fā)展。

早在1990年，三洋公司就研發(fā)出了HJT電池，這種電池類(lèi)似于非晶硅薄膜和晶硅電池的結(jié)合體，光電轉(zhuǎn)換效率可以輕松達(dá)到25%以上，遠(yuǎn)超單晶硅電池。

但三洋公司早早地就立馬申請(qǐng)了專(zhuān)利，并且在專(zhuān)利保護(hù)期內(nèi)既不肯與其他公司合作，也不肯授權(quán)他人研究生產(chǎn)，導(dǎo)致該技術(shù)進(jìn)步緩慢、成本居高不下。

在1980 年代時(shí)，非晶硅薄膜電池一度占據(jù)了30%的市場(chǎng)份額，被稱(chēng)為下一代光伏技術(shù)。

但隨著日本對(duì)這一領(lǐng)域的專(zhuān)利壟斷，國(guó)際光伏業(yè)界將目光轉(zhuǎn)向了多晶硅技術(shù)。

多晶硅電池的生產(chǎn)開(kāi)始成本不斷下降，光電轉(zhuǎn)換效率不斷提高，在1990年代超越了非晶硅電池，成為了市場(chǎng)上的主流。

多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)其實(shí)出現(xiàn)得很早，1955年，德國(guó)西門(mén)子就發(fā)明了多晶硅材料的工業(yè)生產(chǎn)方法——西門(mén)子法。

但是早期的西門(mén)子法存在生產(chǎn)效率低，副產(chǎn)物中有大量有毒物質(zhì)等問(wèn)題，生產(chǎn)規(guī)模很有限。

直到1973年第一臺(tái)個(gè)人電腦的發(fā)明，歐美的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開(kāi)始飛速發(fā)展，對(duì)于多晶硅的需求也不斷增長(zhǎng)。

西方各國(guó)對(duì)西門(mén)子法進(jìn)行了一系列的改良，大大降低了污染排放和生產(chǎn)成本。

由此形成了美國(guó)hemlock、德國(guó)瓦克、日本三菱等七大廠商壟斷多晶硅生產(chǎn)的格局。

而由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的落后，直到2007年之前，國(guó)內(nèi)的多晶硅生產(chǎn)幾乎是一片空白，為此，我們的光伏產(chǎn)業(yè)還曾交過(guò)一大筆學(xué)費(fèi)。

21世紀(jì)初，隨著環(huán)保理念越發(fā)深入人心，國(guó)際能源署曾預(yù)測(cè)：20年后，全球光伏太陽(yáng)能發(fā)電的規(guī)模將增加上萬(wàn)倍。

誰(shuí)能在光伏上占領(lǐng)制高點(diǎn)，誰(shuí)就能掌握未來(lái)工業(yè)與經(jīng)濟(jì)。

于是，在2004年，德國(guó)修訂了《可再生能源法案》，推出了大規(guī)模的光伏補(bǔ)貼計(jì)劃。規(guī)定使用光伏發(fā)電的企業(yè)，每發(fā)一度電將補(bǔ)貼40-50歐分。

德國(guó)一躍成為世界上最大的光伏市場(chǎng)，占據(jù)了全球80%以上的份額。

歐洲急速增長(zhǎng)的光伏需求，帶動(dòng)我們國(guó)內(nèi)的光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，誕生了保定英利、無(wú)錫尚德等一批光伏產(chǎn)業(yè)巨頭。

但是這些光伏企業(yè)只是在技術(shù)難度更低的組件等產(chǎn)業(yè)鏈下游行業(yè)扎堆，對(duì)于上游的多晶硅料生產(chǎn)幾乎沒(méi)有涉足。

國(guó)際多晶硅料生產(chǎn)商趁機(jī)大規(guī)模漲價(jià)，在短短四年的時(shí)間里，多晶硅料的價(jià)格就上漲了整整十倍多。

痛定思痛，2006年，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)的多晶硅生產(chǎn)這才開(kāi)始起步。

同樣是在2006年，原本主營(yíng)發(fā)電廠業(yè)務(wù)的保利協(xié)鑫開(kāi)始進(jìn)軍多晶硅產(chǎn)業(yè)。

不得不說(shuō)，保利協(xié)鑫是非常有勇氣的，在2007年建立了第一條生產(chǎn)線之后，他們就開(kāi)始在生產(chǎn)線上進(jìn)行各種新工藝的實(shí)驗(yàn)了。

當(dāng)時(shí)的多晶硅生產(chǎn)設(shè)備說(shuō)是搖錢(qián)樹(shù)也不為過(guò)，但他們就是敢在自家的搖錢(qián)樹(shù)上做實(shí)驗(yàn)。

其中，最重要的工藝探索就是嘗試將熱氫化工藝改良成冷氫化工藝。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是更改反應(yīng)物，將反應(yīng)所需的溫度從1250℃的高溫，降低到500-600℃，從而節(jié)省大量的能源。

破釜沉舟的勇氣，加上研究人員的聰明才智，2009年，保利協(xié)鑫研制出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的冷氫化生產(chǎn)工藝。

僅這一項(xiàng)生產(chǎn)工藝的變革，就讓多晶硅的生產(chǎn)成本直接降低了70%，中國(guó)的多晶硅生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)外巨頭的反超。

憑借更低的生產(chǎn)成本，中國(guó)的多晶硅產(chǎn)能迅速擴(kuò)大，2011年時(shí)，中國(guó)多晶硅產(chǎn)量就達(dá)到萬(wàn)噸，成為世界第一。

在不斷迭代，成本不斷降低的中國(guó)光伏產(chǎn)品沖擊下，歐美日大量的光伏企業(yè)宣告破產(chǎn)倒閉。

比如曾經(jīng)的光伏巨頭日本，從2006 年到2017年，日本就有 251 家太陽(yáng)能企業(yè)宣告破產(chǎn)。

且從 2014 年開(kāi)始，太陽(yáng)能公司破產(chǎn)數(shù)量開(kāi)始加劇，當(dāng)年破產(chǎn)公司數(shù)量達(dá) 21 家，同比增加 %；2016 年破產(chǎn)67 家，同比增加 %；2017年上半年，破產(chǎn)公司更是達(dá)到50家，同比增加 %。

2017年時(shí)，曾經(jīng)占據(jù)世界光伏產(chǎn)業(yè)半壁江山的日本企業(yè)，沒(méi)有一家能夠擠進(jìn)世界前十大光伏廠商榜單。

除了在多晶硅產(chǎn)業(yè)中后來(lái)居上，我們還依靠技術(shù)革命，在單晶硅領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)西方國(guó)家的絕殺，讓光伏產(chǎn)業(yè)徹底成為中國(guó)壟斷的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。

最早實(shí)用化的光伏電池其實(shí)是單晶硅電池。

1958 年，美國(guó)霍夫曼電子公司為美國(guó)先鋒1號(hào)衛(wèi)星生產(chǎn)了一個(gè)轉(zhuǎn)換效率為 9％，面積為100平方厘米的單晶硅太陽(yáng)能電池板，這是歷史上第一個(gè)得到商業(yè)化應(yīng)用的太陽(yáng)能電池。

但是，單晶硅電池長(zhǎng)久以來(lái)都沒(méi)得到發(fā)展，就是因?yàn)樗幸粋€(gè)很大的問(wèn)題——生產(chǎn)成本太高。

不同于多晶硅，單晶硅材料需要用提拉法一根一根地生產(chǎn)硅棒，生產(chǎn)效率很低。

所以，雖然單晶硅誕生得最早，技術(shù)最為成熟，但是一直都未能占據(jù)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，甚至在中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)崛起之后，由于成本上的劣勢(shì)，還喪失了大部分的市場(chǎng)份額。

但是在2013年，隆基綠能橫空出世，給單晶硅電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了兩項(xiàng)革命性的變革，直接改寫(xiě)了世界光伏產(chǎn)業(yè)的格局。

隆基綠能提出了兩項(xiàng)單晶硅產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)，其一是金剛線切割工藝，其二是直拉單晶技術(shù)。

單晶硅剛剛生產(chǎn)出來(lái)的時(shí)候是一整根的硅棒，想要做成一片片的電池，就得進(jìn)行切割。

傳統(tǒng)的工藝是用金屬線和金剛石砂漿來(lái)對(duì)硅棒進(jìn)行切割。

這種工藝使用的金屬線直徑達(dá)到140μm以上，加上金剛砂的直徑，每切割一片，就有至少180μm厚的硅料損失。

而隆基研制出了一種可以直接切割硅棒的國(guó)產(chǎn)金剛石切割線，將切割時(shí)的硅料損失降低到了90μm以下，降低了一半還多。

這樣一來(lái)，同樣的一根硅棒，就能切割出更多的光伏硅片，材料利用率大大增高，成本隨之降低了一大截。

而另一項(xiàng)直拉單晶技術(shù)，則是通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提升拉速等技術(shù)大幅降低單晶拉棒生產(chǎn)能耗和成本，采用直拉單晶技術(shù)后，單晶硅材料的生產(chǎn)效率提升20％以上，綜合生產(chǎn)成本降低了10％。

通過(guò)這兩項(xiàng)革命性的技術(shù)創(chuàng)新，隆基綠能一舉成為中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊，帶動(dòng)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的單晶硅生產(chǎn)成本不斷下降。

而因?yàn)橹俺杀具^(guò)高，西方國(guó)家在單晶硅領(lǐng)域幾乎沒(méi)有布局，在這一波技術(shù)革新的浪潮中被中國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地拋在了后面。

2018年，單晶硅電池的市場(chǎng)占有率首次超過(guò)多晶硅電池，之后份額還在不斷擴(kuò)張，到2022年，單晶硅電池的市場(chǎng)份額已經(jīng)超過(guò)了90%，而且這些市場(chǎng)份額基本上都是中國(guó)企業(yè)占據(jù)的。

在多晶硅電池被超越，單晶硅電池更是被中國(guó)完全甩開(kāi)之后，西方國(guó)家是有些絕望的。

無(wú)論是上游的硅料、中游的硅片還是下游的組件，中國(guó)企業(yè)都牢牢占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額。

但是光伏產(chǎn)業(yè)關(guān)系到環(huán)保話語(yǔ)權(quán)，關(guān)系到未來(lái)的能源發(fā)展，西方國(guó)家無(wú)法接受就這么直接放棄。

他們開(kāi)始投入大量資金，研究可以取代目前主流的晶硅電池的光伏材料，希望能夠通過(guò)底層的材料變革，顛覆目前的光伏格局。

2009年，日本科學(xué)家宮坂力在研究新光伏材料時(shí)發(fā)現(xiàn)，往材料中摻入少量的鈣鈦礦就能提高材料的光電轉(zhuǎn)換效率，由此他們發(fā)明了世界上第一塊鈣鈦礦電池，光電轉(zhuǎn)換效率為%。

雖然剛誕生時(shí)的效率并不高，但科學(xué)家們很快就意識(shí)到鈣鈦礦電池的潛力巨大。

2013年，美國(guó)《科學(xué)》（Science）雜志將鈣鈦礦評(píng)為年度十大科學(xué)突破之一，并將它稱(chēng)為“新一代太陽(yáng)能電池材料”，認(rèn)為它將改變世界光伏產(chǎn)業(yè)的格局。

同年，韓國(guó)的樸南圭教授、瑞士的格雷策爾教授和英國(guó)的斯奈斯教授，將初代鈣鈦礦電池的液態(tài)電解質(zhì)，替換成了固態(tài)電解質(zhì)，解決了液態(tài)電解質(zhì)不穩(wěn)定、難封裝的問(wèn)題，并將轉(zhuǎn)換效率提高到了%。

鈣鈦礦電池展現(xiàn)出來(lái)的潛力引起了全世界的關(guān)注，中、日、韓、歐、美各國(guó)的頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)家，都加入了這場(chǎng)對(duì)鈣鈦礦電池的研究會(huì)戰(zhàn)之中。

誰(shuí)能夠取得最高的光電轉(zhuǎn)換效率，成為舉世矚目的焦點(diǎn)。

2013年，英國(guó)科學(xué)家亨利·斯奈斯采用了一種新的制備工藝，獲得了效率達(dá)到%的鈣鈦礦薄膜電池。

2016年，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院用涂布工藝和簡(jiǎn)易真空工藝結(jié)合，制備出SD卡大小的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，單元轉(zhuǎn)換效率一下超過(guò)了20%。

2017年，韓國(guó)科學(xué)家繼續(xù)改進(jìn)鈣鈦礦電池中的吸光材料，將其光電轉(zhuǎn)換效率提升至%。

歐美日韓在鈣鈦礦研究上你追我趕，眼看著鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)接近單晶硅電池的極限，似乎光伏產(chǎn)業(yè)彎道超車(chē)，超越中國(guó)的曙光就在眼前了。

可惜的是，中國(guó)早已經(jīng)不是那個(gè)吳下阿蒙了，隨著中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，對(duì)于研發(fā)的重要性越來(lái)越重視，不惜花費(fèi)重金投入，所以成果也開(kāi)始一個(gè)個(gè)涌現(xiàn)

2022年1月，南京大學(xué)譚海仁教授團(tuán)隊(duì)研制的，全鈣鈦礦疊層電池經(jīng)過(guò)國(guó)際權(quán)威認(rèn)證，轉(zhuǎn)換效率高達(dá)%，首次超越了單結(jié)鈣鈦礦電池，與晶硅電池最高效率相當(dāng)。

2023年6月，隆基綠能正式宣布，經(jīng)歐洲太陽(yáng)能測(cè)試機(jī)構(gòu)ESTI權(quán)威認(rèn)證，隆基綠能實(shí)現(xiàn)了晶硅-鈣鈦礦疊層電池%的轉(zhuǎn)換效率，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。

而目前，鈣鈦礦電池仍然沒(méi)有達(dá)到其理論效率極限，各國(guó)科學(xué)家仍然在爭(zhēng)奪這一領(lǐng)域的最高成就。

但是，在實(shí)驗(yàn)室之外，包括寧德時(shí)代、協(xié)鑫光電等中國(guó)企業(yè)已經(jīng)建成了100MW級(jí)別的實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)線，中國(guó)的鈣鈦礦電池已經(jīng)進(jìn)入了量產(chǎn)前夜。

并且在2019年之后，在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的專(zhuān)利申請(qǐng)中，有68%都來(lái)自中國(guó)。

截至2019年12月，中國(guó)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池專(zhuān)利申請(qǐng)總量高達(dá) 2282個(gè)，排名世界第一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美日韓等國(guó)。

無(wú)論是投資、產(chǎn)能還是技術(shù)專(zhuān)利，中國(guó)的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)走在世界前列，歐美日想要憑借鈣鈦礦電池彎道超車(chē)的美夢(mèng)，恐怕是要破滅了。

所以日本媒體才會(huì)酸溜溜地說(shuō)，日本發(fā)明了鈣鈦礦，卻是中國(guó)率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可以預(yù)見(jiàn)的是，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)又將再一次席卷全球。

好了我是熊貓，本期視頻就到這里，我們下期見(jiàn)！