2024年开年以后，光伏出口再创佳绩，有力支撑了新形势下的出口经济。
与此同时，各大行业龙头保持传统晶硅电池优势的基础上，纷纷布局下一代光伏技术，这就是钙钛矿光伏电池。
协鑫光电、极电光能、纤纳光电三家作为钙钛矿领域资深“玩家”，元旦后都陆续取得了巨大突破，电池转换效率再创新高。
除此之外，隆基、晶科、通威、天合光能等传统晶硅电池企业，还有一些新锐光伏企业，以及比亚迪、京东方等跨界“玩家”，都开始布局钙钛矿企业。
那么，什么是钙钛矿电池？
钙钛矿型太阳能电池是指利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于一种非硅（薄膜）电池。
钙钛矿是指一类陶瓷氧化物晶体材料，呈八面立方体结构。狭义的钙钛矿特指CaTiO3，广义的钙钛矿泛指与CaTiO3结构类似的ABX3型结构化合物，其中，A代表有机分子（一般为CH3NH3等），B代表金属离子（一般为铅或锡），X代表卤素离子（一般为氟、氯、溴、碘、砹）。
单结钙钛矿电池根据电子传输层（HTL）层位置的不同，可以分成nip正式结构和pin反式结构两种类型。pin反式结构光电转换效率低，但制造工艺简单，成本低，因此越来越受到科研者们的关注。
钙钛矿电池因电池的光电转换层采用钙钛矿结构材料而得名，钙钛矿层在电池中发挥核心作用。以平面正向电池为例，太阳光打在钙钛矿层上以后，经过钙钛矿层与空穴传输层（ETL）和电子传输层（HTL）之间的材料特性，产生我们常用的电流，然后通过电池电极形成稳定电流输出。
那么，新技术有哪些优势？为何吸引了这么多大企业的布局？
经过近十年研究突破，钙钛矿效率进步迅速，单结钙钛矿极限效率可达33%、叠层钙钛矿理论效率可达45%，明显由于传统晶硅电池的性能。
钙钛矿材料成分的选择具有灵活性，A、B和X位离子可以自由调控，不仅材料成本低廉，通过调整结构还可以转换更多的电能。而且，材料对杂质容忍度较高，传统硅料纯度需达到99.9999%（6个9），但钙钛矿只需要95%就可以了，耗能只需前者的1/10，经济效益明显。
钙钛矿更容易释放电子，可以做的更薄，只需要0.1-0.5um就能吸收大部分阳光，传统晶硅电池至少需要110-150um才能达到相同效果，更薄的材料也有利于降低材料成本。
目前，叠层钙钛矿电池可分为晶硅/钙钛矿叠层、全钙钛矿叠层电池和薄膜/钙钛矿叠层等几种类型。叠层电池将不同带隙宽度的电池上下组合，对太阳光谱进行分段利用，宽带隙电池吸收短波段太阳光，窄带隙电池吸收长波段太阳光，双结叠层电池理论极限转换效率可以达到45%左右。
由于传统晶硅光伏电池工艺成熟，具有1.12eV带隙宽度，通常作为叠层电池的底电池使用。全钙钛矿叠层电池中，通常将宽带隙钙钛矿作为顶电池，窄带隙钙钛矿作为底电池。通过这种上下结构的组合，适合叠层钙钛矿电池有了远高于传统光伏电池的光电转换效率。
因此，钙钛矿材料凭借优异的光电性质和良好的稳定性，已成为太阳能电池领域的研究热点，成为极具潜力的光电材料之一。
短期看，单结钙钛矿电池有望率先应用于光伏建筑一体化（BIPV）和车载光伏（CIPV）等特殊场景。单结钙钛矿电池具备可透光、可柔性化生产、可弱光发电等产品特性，天然适合BIPV、CIPV等应用场景。这也是为何比亚迪等行业外企业布局的原因之一。
中长期看，叠层钙钛矿可以帮助晶硅电池突破效率极限，提高光伏电池的发电效率，进一步降低发电成本，扩产光伏在新能源领域的市场空间。
那么，有哪些公司会受益于钙钛矿电池技术的发展呢？
目前，钙钛矿工艺路线尚未统一，不同厂商工艺路线选择有所区别，但均涉及镀膜、刻蚀和封装三大工艺。
镀膜工艺为钙钛矿电池生产核心工艺，目前，国内各企业纷纷前瞻性布局钙钛矿镀膜设备，其中京山轻机、捷佳伟创、奥来德等领先企业已取得订单并实现出货。
京山轻机，公司是国内光伏组件设备龙头企业，目前光伏行业营收占比高达78%，持续聚焦主业。同时，公司前瞻性布局行业新技术，钙钛矿电池设备实力国内领先。
根据公司报告显示，上半年光伏板块在手订单92.02亿元，同比增长121.4%；三季度末，公司合同负债也有34.79亿元，侧面印证公司在手订单充足，而且在产业链中拥有足够的议价权，未来的业绩还有进一步上涨的空间。
2018年以来，公司快速增长，主营业务稳健。2023年前三季度营业收入49.54亿元，同比增长59.4%；实现归母净利润2.98亿元，同比增长48.4%。前三季度经营性现金流净额达到3.87亿元，同比增长 523.35%。现金流明显大于净利润，公司净利润的含金量十足。这也就不奇怪一年内会有1000多家机构调研。
目前，公司提供MW级钙钛矿及整体解决方案，并提供GW级钙钛矿量产装备输出与技术支持。其中，PVD设备实现出货，并具备成熟供货能力；点源蒸镀设备已量产并实现出货，线源蒸镀设备正在测试；ALD
设备与华中科技大学陈蓉教授团队合作研发，目前正在客户端做验证；其他还可提供钙钛矿干燥结晶、封装等设备。
公司独立建设了高效钙钛矿太阳能电池实验中心，同时自主搭建了一条完整的钙钛矿实验线，主要用于验证设备与产品的生产工艺。目前公司的产品已较为成熟，有MW级别的出货能力，也具备GW级别的出货能力，能提供整体解决方案，是行业内较早完成钙钛矿设备开发且有实际产品销售的企业。
总的来说，光伏行业是国内优势领域，我们也希望国内企业能够在新技术路线尽早实现突破，这对实现碳中和也是极大助力。
