知情郎·眼｜侃透天下专利事儿
光伏最近出了个新技术概念，叫钙钛矿电池，挺冷门的。
但在资本市场很有热度，东方财富、同花顺等还【hái】专门出了【le】个钙【gài】钛矿电池概念板块，板块指【zhǐ】数【shù】涨的【de】还挺【tǐng】不错。
一个技术概念被二级市场捧，自然是有人做局。
今年6月，高瓴【líng】资【zī】本在【zài】其公众号上发布了一篇名【míng】为《钙钛【tài】矿【kuàng】：技术驱动光伏【fú】产业发展》的文章，钙钛矿被产【chǎn】业认为是极具潜力的下一代光伏【fú】材料【liào】。
紧接着，一群券商调研行业公司、从各维度发表关于钙钛矿的文章。
热度就起来了！
然【rán】后，A股【gǔ】市场就开始掀起相【xiàng】关概念涨涨涨的行【háng】情，如京山轻机【jī】、金【jīn】晶科技这些公司！
钙钛矿概念股票
之前【qián】，知情郎写过【guò】光伏HJT技【jì】术路线文章《光伏异质结电池概念作妖【yāo】，没【méi】专利的金刚玻【bō】璃能玩42亿的扩产游戏【xì】？》。
钙钛矿电池，据说是比HJT、TOPCon等异质结电池技术更有潜力的新技术。
知情郎感叹句，光伏太阳能电池片这个产业，咋说呢，年年都有新技术风口，动不动就更新换代。
搞得大家一愣一愣，不知所然。
资本市场最喜欢【huān】这【zhè】种技术概念迭代，因为有借【jiè】口好忽【hū】悠【yōu】外行的韭【jiǔ】菜啊。
话术收割弱智多简单开心！
今【jīn】天炒下HJT技术，明【míng】天炒作下TOPCon，后天炒作【zuò】下钙钛矿电池概念，好天【tiān】天割韭菜了。
顺道聊聊钙钛矿电池的专利故事！
01先科普下钙钛矿电池
要问钙钛矿是什么，其实连行业工程师也未必清楚。
公【gōng】开资料披露，钙钛【tài】矿型【xíng】太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属【shǔ】卤化【huà】物【wù】半导体作为吸光材料【liào】的太阳能【néng】电池，属【shǔ】于第【dì】三【sān】代太【tài】阳能电池，也称作新【xīn】概【gài】念太阳能电池。
这类【lèi】电池的核心【xīn】是钙钛矿这【zhè】种材料结构【gòu】，具有很强【qiáng】的光－电转换效率【lǜ】。
钙钛【tài】矿（分【fèn】子通式为 ABX3 的一【yī】类晶【jīng】体材料），最早是 1839 年德【dé】国【guó】科学家 GustavRose 发现了元素组成为 CaTiO3 矿物，后来人们将具【jù】有这种【zhǒng】晶【jīng】体结构的物质统称为钙【gài】钛【tài】矿。
在【zài】钙钛矿八面体结构中【zhōng】，A 是【shì】较大的阳离子，B 是较小的阳离子【zǐ】，X 是阴离子，每【měi】个【gè】 A 离子被 B 和 X 离 子一起【qǐ】构成的八面体所包围。钙钛矿材料由于【yú】其光吸收系数【shù】高、载流子迁移【yí】率【lǜ】大【dà】、合成方法简单等优【yōu】点，被认【rèn】为是【shì】下一代最具前景的【de】光【guāng】电材【cái】料之一。
钙钛矿结构非【fēi】常【cháng】适合作为太阳能电池吸收光线的活性【xìng】层，因为它们吸【xī】收光线的效率比【bǐ】硅更【gèng】高，且成本更低【dī】廉【lián】。将钙钛矿结构集【jí】成到太阳【yáng】能电池中，需要采用【yòng】的【de】设备也相对简【jiǎn】单。
钙【gài】钛【tài】矿太阳【yáng】能【néng】电池的【de】组【zǔ】件生产流程：沉积透明导电【diàn】层【céng】（TCO）、沉积电【diàn】子传输层（ETL）、沉【chén】积钙钛【tài】矿层、 沉【chén】积空穴传输层（HTL）、背电池制【zhì】备、组【zǔ】件封装，较晶硅类太阳能电【diàn】池制备大幅简化。
02钙钛矿优缺点以及最新进展
下面是专业人士对钙钛矿的优缺点评价：
过去十年，钙【gài】钛矿的光电转【zhuǎn】化效率快速发【fā】展。从理论极限【xiàn】来看【kàn】，钙钛电【diàn】池单层【céng】电池理论效率极值可达31％，晶硅／钙【gài】钛矿双【shuāng】节叠层转换效率可达35％，而三【sān】节层电池理论极限可【kě】能【néng】升值【zhí】至45％以上。这足以【yǐ】吊打目前主流【liú】晶硅电池【chí】和N型电池（HJT、TOPCon、IBC）。
此外，钙钛矿太阳【yáng】能电池还具【jù】有低成【chéng】本、高柔性等优势。成品【pǐn】太阳能【néng】组件中，导电玻璃占了成本的【de】30％以上，其次是金属电极，所以钙钛矿相【xiàng】关【guān】的【de】材料【liào】成本很低【dī】；由于钙钛矿材料【liào】吸光系数大，光伏厚度【dù】仅需微米级就能实现太阳【yáng】光的有【yǒu】效利用，可【kě】以做【zuò】成薄膜【mó】电池实现柔性。
钙钛矿电池也不是没有缺点，最大的缺点就是耐用性差。
由【yóu】于钙钛矿属于离【lí】子晶体材【cái】料，所【suǒ】以比晶硅脆弱【ruò】且稳定【dìng】性差【chà】，有易氧化和不耐【nài】高温等缺点，寿命短和衰【shuāi】减率高是其一直没有进【jìn】入工业化的重要原因。
目前钙钛矿太【tài】阳能电池的 T80 寿命（效【xiào】率【lǜ】下降【jiàng】到初始值的 80％）约【yuē】 4000 小【xiǎo】时， 距【jù】当前主流光伏技术的【de】 25 年寿命相差甚远。从原因来【lái】看，钙【gài】钛矿太【tài】阳能电【diàn】池不稳【wěn】定的原 因可以分为吸湿性【xìng】、热不稳定性、离子迁移等内在因素，和紫【zǐ】外线【xiàn】、光照等外【wài】在因素【sù】。
最近【jìn】有媒体报道【dào】美国普林斯顿【dùn】工【gōng】程学院研究人员开发【fā】出首【shǒu】个具有商业可行性使用【yòng】寿【shòu】命【mìng】的钙钛矿太阳能电池，当然具体细【xì】节未知【zhī】。
同样，在稳定性问题上，国内研究团体也作了突破。
据【jù】说，中【zhōng】科院【yuàn】半导体研究所研究【jiū】员游经碧带【dài】领团队【duì】在《科【kē】学》发表的研究发【fā】现，通过在钙钛【tài】矿材【cái】料【liào】中引入少量氯化铷（RbCl），可将常见的【de】引起钙钛矿【kuàng】不【bú】稳定的二次相PbI2转化成为全新的【de】热稳定性和化学稳定性好的（PbI2）2RbCl（简称【chēng】PIRC）。
该研究实现了85摄氏度条件下钙钛矿【kuàng】材料【liào】热稳定性大幅度提升，同时钙钛矿材料的离【lí】子迁移【yí】势垒提【tí】高【gāo】了3倍【bèi】，离子迁【qiān】移得到有效抑【yì】制。
光电【diàn】转换效率是太阳能电【diàn】池【chí】的核心【xīn】指标【biāo】之一，为实【shí】现高效率的钙钛【tài】矿太阳能【néng】电池【chí】，常采用可与钙钛矿形成I型异质结能级结构【gòu】的二次相碘化铅（PbI2）来阻挡【dǎng】载【zǎi】流子在【zài】多晶钙【gài】钛矿晶界或表面缺陷处复【fù】合【hé】。
此前【qián】，半导体所发现【xiàn】基于二次相PbI2的【de】钙钛矿电池较难兼顾【gù】效率和稳定性，原因在于PbI2二次【cì】相的存在或提供了钙钛矿【kuàng】分解以及离子移动【dòng】通【tōng】道，使钙钛矿材料以及电池【chí】器【qì】件长期【qī】稳定【dìng】性【xìng】较差，且【qiě】易产生较大的电滞。因【yīn】此，如何设计稳定的【de】二次相【xiàng】，既能实现钝化钙【gài】钛矿缺陷，又【yòu】能获【huò】得稳【wěn】定的钙钛矿吸光材料【liào】，从而实现既【jì】高效又稳定的钙钛矿【kuàng】太【tài】阳能电池【chí】是当【dāng】前该【gāi】领域【yù】的重要课题【tí】之一。
此外，游【yóu】经碧团【tuán】队在研【yán】究中发现，通【tōng】过抑制【zhì】PbI2消除了钙钛矿／PbI2界面【miàn】的强限【xiàn】域导致【zhì】的能带变大问题，减小了钙【gài】钛矿材【cái】料的带隙，扩展【zhǎn】了【le】对太【tài】阳光吸收【shōu】的范【fàn】围。基于获得的【de】高稳定性、光吸收扩展的钙钛矿【kuàng】材料，该团队研制出认【rèn】证效【xiào】率为25．6％的【de】钙钛矿太阳能电池，为目前公开发【fā】表【biǎo】的单结钙钛矿太阳能电【diàn】池世界最高效率。对电【diàn】池器件分别【bié】进行1000小【xiǎo】时放置【zhì】和85摄氏【shì】度加速老化，结果【guǒ】保持初始效率【lǜ】的96％和【hé】80％。
半导体所的这项研究一定程度【dù】上实现了钙钛【tài】矿太阳【yáng】能电池的高光【guāng】电转换【huàn】效率【lǜ】和高【gāo】稳定性【xìng】。
光伏发电的太【tài】阳能【néng】电池片，转换【huàn】效【xiào】率、成【chéng】本、稳定性三个【gè】是核心指标，也是大规模产【chǎn】业化的前提条件！
说【shuō】白了，这钙【gài】钛矿【kuàng】技【jì】术路【lù】线简单容易操作成本低、转化效率还高，就是【shì】在长期【qī】光照加热条件下结构极易被破坏【huài】不【bú】稳定导致电池【chí】短【duǎn】命！
解决不了稳定性问题，扯大规模工业化就是坑人！
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