近日，光因科技传来令人振奋的消息。经国家光伏质检中心权威认证，其研发的全钙钛矿叠层太阳能电池在测试中实现了31.27%的光电转换效率。这一数据意义非凡，它不仅刷新了光因科技在2025年2月创造的30.58%的世界纪录，更是让全钙钛矿叠层技术正式迈入“31%+”的高效时代。与晶硅电池29.43%的理论极限相比，全钙钛矿叠层电池优势明显，为产业发展打开了全新的想象空间。
过去三年间，光因科技在钙钛矿光伏电池领域表现卓越，已连续14次刷新钙钛矿光伏电池世界记录，其中3次刷新全钙钛矿叠层电池效率纪录。从2024年5月以29.34%的效率打破当时世界纪录，到如今的31.27%，不到一年时间效率提升幅度近2个百分点，迭代增速远超行业平均水平，处于绝对领先地位。
光因科技取得如此成就，得益于其构建的“单结筑基，叠层突破”的双轨研发战略。该战略核心在于将钙钛矿单结电池做到极致，为全钙叠层电池的发展提供坚实技术基础。在单结电池领域，光因科技构建了完整的技术矩阵，通过持续研发投入和技术创新，在钙钛矿单结电池的效率和稳定性方面取得显著成就。在全钙叠层电池技术方面，光因科技解决了复杂的材料配方体系优化问题，通过优化材料配方、改进器件结构和精细化制备工艺，成功攻克诸多技术难题，实现了叠层电池效率的大幅提升。不过，全钙钛矿叠层电池虽潜力巨大，但离商业化距离还比较遥远。相比单结电池，它需要精确调控两层钙钛矿的性质，涉及复杂的材料配方体系优化，对材料的稳定性和制备工艺提出了更高要求。因此，光因科技对全钙钛矿叠层技术进行了实验室级别的高水平储备。
3月7日，华东理工大学的一项研究成果在国际上引起了广泛关注。钙钛矿太阳电池作为极具应用前景的新型光伏技术，具有效率高、成本低、柔性与轻量化等优势，对解决能源与环境问题具有重要意义。然而，器件不稳定性一直是限制其产业化发展的首要挑战。此前，多数钙钛矿电池在1000小时内效率衰减超20%，甚至有企业实测户外组件半年内失效，这一短板导致其难以通过国际通行的IEC61215光伏组件耐久性测试，产业化始终难以大规模推行。
华东理工大学科研团队成功找到延长钙钛矿太阳能电池寿命的关键方法，相关成果已发表在国际期刊《科学》上。研究发现，作为光伏电池的关键组分，钙钛矿材料表现出典型的软晶格特性，在水氧、光照、高温和电场等环境因素作用下，容易发生化学分解及结构退化，导致器件效率大幅下降。通俗来讲，钙钛矿材料在阳光照射下会像气球一样反复膨胀收缩，时间一长就会“内伤”破裂。这种材料遇光会膨胀超过1%，内部晶体相互挤压产生破坏力，如同反复折叠的纸最终会断裂。
为解决这一问题，科研人员想出了给材料穿“防弹衣”的妙招。他们用世界上最坚硬的材料之一石墨烯，加上特殊透明塑料，制成只有头发丝万分之一的超薄保护层。实验证明，这层“防护服”能让材料抗压能力翻倍，把膨胀幅度从0.31%降到0.08%，就像给易碎品加了抗震包装。经过严格测试，装上这种保护层的太阳能电池创下新纪录：在模拟日常使用的强光高温环境下，持续工作3670小时（约153天）后，仍能保持97%的发电效率，这是目前同类电池中最长的稳定工作时间，意味着实际应用成为可能。这一突破不仅给出了解决方案，更刷新了科学界的认知。
3月23日，天合光能发布重磅消息。其光伏科学与技术全国重点实验室研发的210大尺寸钙钛矿/晶体硅两端叠层组件（面积3.1平方米），经过TüV南德意志集团测试实验室认证，峰值功率达808W，成为全球首块功率突破800W门槛的工业标准尺寸光伏组件产品，创造了新的世界纪录，在钙钛矿/晶体硅叠层技术领域具有划时代意义。
当前，晶硅电池理论效率极限为29.4%，根据中国光伏行业协会统计，目前主流光伏电池技术路线达到的效率已经在26%以上，晶硅电池转化效率在逐步贴近其天花板。而钙钛矿材料带隙根据组分的不同可在较大的范围内连续调节，单结钙钛矿电池理论转化效率可达33%，钙钛矿叠层电池理论效率可达45%。因此，开发效率更高的叠层电池已成为产业新的关注点。天合光能披露，钙钛矿/晶体硅叠层技术凭借其高电池效率，将成为下一代光伏技术的风向标，有望实现由“硅基电池”向“叠层电池”的历史性跨越。天合光能自2014年开始深入布局钙钛矿叠层技术，此次创世界纪录的成果也是其多年技术积累的体现。
钙钛矿电池作为下一代光伏技术的“希望之星”，备受业界关注。其具有接近晶硅电池极限的26%实验室效率、仅为晶硅电池1/3的1元/瓦潜在成本以及可柔性化的特点。全国人大代表、金晶集团董事长王刚表示，钙钛矿电池的柔性化、弱光发电特性使其可广泛应用于建筑一体化（BIPV）、分布式光伏等领域。将其纳入国家和省级“十五五”规划，对于巩固我国在全球绿色能源产业的主导权具有重要意义。
出于对钙钛矿光伏电池前景的看好，多家上市公司已积极布局相关产业链。不过，目前钙钛矿电池产业化仍面临一些挑战。除了前文提到的全钙钛矿叠层电池商业化不成熟以及钙钛矿电池稳定性不足的问题外，还存在技术标准不完善、市场接受度有待提高等问题。但随着光因科技、华东理工大学、天合光能等企业和科研机构的不断突破，钙钛矿电池产业化的进程有望加速。
钙钛矿技术的一系列突破，对全球能源格局将产生深远影响。从能源供应角度来看，钙钛矿电池的高转化效率和低成本优势，有望增加太阳能在能源结构中的占比。如果大规模应用，将为全球提供更加清洁、可持续的能源，减少对传统化石能源的依赖，有助于缓解能源危机和环境污染问题。
在产业竞争方面，掌握先进钙钛矿技术的国家和企业将在全球绿色能源产业中占据更有利的地位。中国在钙钛矿技术领域取得的多项突破，如华东理工大学解决钙钛矿电池寿命短难题、光因科技和天合光能在电池效率和组件功率方面的创新，将提升我国在全球光伏产业的竞争力，巩固我国在全球绿色能源产业的主导权。同时，也会促使其他国家加大在钙钛矿技术研发方面的投入，推动全球钙钛矿技术的发展。
未来，钙钛矿技术有望在多个方面取得进一步发展。在效率提升方面，随着研究的深入和技术的不断创新，全钙钛矿叠层电池和钙钛矿/晶体硅叠层电池的转换效率有望继续提高，向理论效率极限迈进。这将进一步增强钙钛矿电池在市场上的竞争力。
在稳定性方面，虽然华东理工大学已经取得了重要突破，但仍有提升空间。未来可能会有更多的科研团队探索新的材料和方法，进一步提高钙钛矿电池的稳定性和使用寿命，使其更符合大规模商业化应用的要求。
在产业化应用方面，随着技术的成熟和成本的降低，钙钛矿电池有望在建筑一体化、分布式光伏、移动能源等领域得到更广泛的应用。同时，相关产业链也将不断完善，包括原材料供应、电池生产设备制造、电池回收利用等环节，形成一个完整、健康的产业生态系统。