钙钛矿光伏电池效率突破26%:新材料赛道迎来产业化拐点

艾媒咨询 | 2026年中国氮化镓产业运行及标杆企业研究报告

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iiMedia Research(艾媒咨询)发布《2026年中国氮化镓产业运行及标杆企业研究报告》,为独立第三方中立产业调研,依托艾媒CMDAS数据系统多维度产业数据完成测算。报告覆盖衬底外延、器件设计、晶圆制造、封装测试及核心设备全产业链,指出行业持续受益于新能源变革、新一代通信迭代与半导体自主可控战略全方位赋能。数据显示,广东、江苏、北京三地聚集国内75.00%的氮化镓企业与81.13%的市值,产业集聚效应显著;北方华创以超4500亿元市值领跑赛道,TOP10企业呈现明显长尾分布格局。报告深度拆解三安光电、北方华创、扬杰科技等标杆企业差异化发展路径,研判产业正从技术突破期向规模化价值创造期跃迁,可为半导体产业链企业、投资机构提供可采信的客观研判依据。

  光伏产业正迎来技术范式的关键转折。在晶硅电池逼近效率天花板之际,钙钛矿技术凭借持续刷新的纪录与工艺突破,已从基础研究步入工程化验证阶段。其产业化进程的提速,不仅关乎发电成本的进一步下降,更可能重塑整个光伏产业链的竞争格局。

  光伏产业正站在新一轮技术迭代的临界点。艾媒网(iiMedia.cn)获悉,中国科学技术大学徐集贤教授团队与协鑫光电联合发布最新成果:他们制备的1.2m×0.6m大面积单结钙钛矿组件,经中国计量科学研究院认证,稳态转换效率达到26.12%,打破了此前提出的25.6%的世界纪录。

  值得注意的是,这种高效组件的问世恰逢中国光伏在整体规模上的全面爆发。iiMedia Research(艾媒咨询)发布的数据显示,中国光伏产业增长势头空前强劲,累计装机容量已达到1100GW,同比大幅提升54.2%,远超同期风电累计装机容量(570GW)及同比增速(23.0%)。同期新增总装机为211.61GW,较2024年同期增长106.49%,其中地面电站、工商业分布式、户用光伏新增装机分别达到98.80GW、87.18GW、25.63GW。市场规模的高速扩张,无疑对钙钛矿从“工艺验证”走向“大规模量产”提出了更迫切的要求。

  这一数据不仅逼近单晶硅电池的极限效率,更是在大面积制备工艺上实现了关键跨越,意味着钙钛矿技术从“实验室样品”向“量产产品”的转型迈出了实质性一步。

  效率纪录的背后,是材料设计与制备工艺的系统性创新。研究团队通过有机-无机杂化阳离子调控,有效抑制了钙钛矿薄膜的离子迁移,大幅提升了组件的长期工作稳定性。同时,采用真空辅助结晶与狭缝涂布相结合的策略,将薄膜缺陷密度降低至10¹⁵/cm³级别,使得电荷传输效率显著提高。

  值得注意的是,该成果采用了低温、溶液法的生产工艺,能耗仅为传统晶硅电池的三分之一,且材料成本较晶硅降低近50%。协鑫光电CEO范斌表示:“基于目前的技术路线,我们已经具备了百MW级中试线的量产能力,目标是在2026年前将组件效率推升至27%,成本降至0.5元/W以下。”这一表态叠加上游设备与辅材的快速国产化,令产业界对钙钛矿的商业化前景报以高度期待。

  钙钛矿的产业化进程并非一帆风顺,稳定性与面积效应曾是两道难以逾越的鸿沟。然而,随着封装技术的突破与碘化铅等前驱体材料的纯化工艺提升,组件在85℃、85%湿度条件下的“双85”测试已能稳定运行超过3000小时,基本满足光伏电站25年使用寿命的初阶要求。

  同时,大面积成膜的均匀性难题也在加速攻克,本次发布的组件即采用了子电池串联设计,将死区面积占比压缩至3%以内,从而实现了从小面积到大面积的效率无损放大。此外,叠层技术路线亦在同步推进,钙钛矿/晶硅叠层电池的理论效率可达43%以上,远超单结器件。目前,隆基绿能、通威股份等头部企业均已布局叠层中试线,其中隆基的钙钛矿/异质结叠层电池效率已突破33.9%,为下一代高效光伏提供了另一条可行路径。

  在“双碳”目标牵引下,钙钛矿凭借其轻质、柔性、透光性及可调色等差异化特征,正开启光伏应用的新场景。从建筑光伏一体化的发电玻璃幕墙,到空间有限的无人机能源系统,再到室内弱光环境的物联网传感器供电,钙钛矿的柔性量产能力正催生千亿级的增量市场。

  国家能源局最新发布的《推进能源装备高质量发展》明确将钙钛矿列为重点支持方向,各地产业资本蜂拥而至。

来源:国家能源局

  尽管行业仍需警惕重复建设与过度炒作的风险,但技术路线的清晰化已让资本回归理性,倾向于头部技术团队。可以预见,当量产效率突破27%、组件寿命跨越25年门槛,钙钛矿将真正迎来对晶硅的替代浪潮,而这一天,可能比想象中来得更快。

  然而,从实验室效率突破到大规模稳定量产,钙钛矿仍需跨越寿命验证、工艺放大与产业生态构建等多重关卡。当前,理性布局与有序推进尤为重要。唯有在技术创新与工程实践中持续积累,方能真正开启光伏应用的下一程。

责任编辑:陈木
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