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【dàn】在【zài】资本市场很有热度，东【dōng】方财富、同花顺等还专门出了个钙钛【tài】矿电池概念板块【kuài】，板块指数涨【zhǎng】的还挺不【bú】错【cuò】。
一个技术概念被二级市场捧，自然是有人做局。
今年6月，高瓴资本在其公众号上发布了一篇【piān】名为【wéi】《钙钛矿【kuàng】：技【jì】术驱动光伏产【chǎn】业发展》的文章【zhāng】，钙【gài】钛【tài】矿被【bèi】产业认【rèn】为是极具潜力的【de】下一代光伏材料。
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！
然后，A股市场【chǎng】就开始【shǐ】掀起相关概念涨【zhǎng】涨涨的【de】行情，如【rú】京山轻机、金晶科技这【zhè】些公司【sī】！
钙钛矿概念股票
之前【qián】，知情【qíng】郎写过【guò】光伏【fú】HJT技术【shù】路线文章《光【guāng】伏异质结电池概念作妖，没专利的【de】金刚玻璃能玩42亿的扩产【chǎn】游戏？》。
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【zī】本市场最喜欢这【zhè】种【zhǒng】技术概念迭代【dài】，因为有借口好忽悠外行的【de】韭菜啊【ā】。
话术收割弱智多简单开心！
今天炒下HJT技术，明天炒【chǎo】作下TOPCon，后天炒作下【xià】钙钛矿【kuàng】电池概【gài】念，好天【tiān】天【tiān】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【zī】料披露，钙钛矿型太阳能电【diàn】池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型【xíng】的有机金属卤化物半导【dǎo】体作为【wéi】吸光材料的太阳能电池，属于【yú】第【dì】三代太阳能电【diàn】池，也称作【zuò】新概念太阳【yáng】能电池【chí】。
这【zhè】类电池的核心是【shì】钙钛矿这种材料【liào】结【jié】构，具有很强的光－电转【zhuǎn】换效率。
钙钛矿（分子通式【shì】为 ABX3 的一类晶体材【cái】料），最【zuì】早是 1839 年德国科学【xué】家【jiā】 GustavRose 发现【xiàn】了元素组【zǔ】成【chéng】为 CaTiO3 矿物，后来人们将【jiāng】具有这种【zhǒng】晶【jīng】体结构的物质统称为钙钛矿。
在钙钛矿八面体【tǐ】结构中，A 是较大的阳离子，B 是较小的【de】阳离【lí】子【zǐ】，X 是阴离子，每个 A 离子被 B 和 X 离【lí】 子一起构成【chéng】的【de】八面体所包围【wéi】。钙钛矿【kuàng】材【cái】料由于其【qí】光吸收【shōu】系数高、载流子【zǐ】迁移率大、合成【chéng】方【fāng】法简单等优点，被认为是下【xià】一代最具前景的光【guāng】电材料之一【yī】。
钙钛矿结构非【fēi】常【cháng】适合作为【wéi】太阳能电池【chí】吸收【shōu】光【guāng】线【xiàn】的活【huó】性【xìng】层【céng】，因为【wéi】它们吸收光线的效率比硅更高，且成本更低廉。将钙钛矿结构集【jí】成到太阳能电【diàn】池中，需要采用的设备也【yě】相对简单。
钙钛矿太阳能电池的组件生【shēng】产【chǎn】流程：沉积透明导电【diàn】层（TCO）、沉积【jī】电子传输层【céng】（ETL）、沉积【jī】钙【gài】钛矿层【céng】、 沉积空【kōng】穴传输【shū】层（HTL）、背电池制【zhì】备、组件封装，较晶硅【guī】类太阳能电【diàn】池制【zhì】备【bèi】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，钙钛矿的光【guāng】电转化效【xiào】率快【kuài】速发展【zhǎn】。从理论极限来看，钙钛【tài】电池单层电池理论效【xiào】率极值可【kě】达【dá】31％，晶硅【guī】／钙钛矿双节【jiē】叠层转换【huàn】效率可达35％，而三节【jiē】层电【diàn】池理论极【jí】限可能升值【zhí】至45％以上。这足以吊打目前【qián】主流晶硅【guī】电池和【hé】N型电池（HJT、TOPCon、IBC）。
此外，钙钛矿太【tài】阳能电池还【hái】具有低成本、高柔性等【děng】优势。成品太阳能组件中，导电玻璃占了成本的30％以上，其次是金属【shǔ】电极，所以钙钛矿相【xiàng】关的【de】材料成本很低【dī】；由【yóu】于钙钛矿材料【liào】吸光系【xì】数【shù】大，光伏【fú】厚度仅需【xū】微【wēi】米级就能实现太【tài】阳光【guāng】的有效利用【yòng】，可以做【zuò】成薄膜电【diàn】池【chí】实现【xiàn】柔性【xìng】。
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【yú】钙钛矿属于离子晶体材料，所以比【bǐ】晶【jīng】硅脆弱且稳定性差，有易氧化和不耐高温【wēn】等缺点【diǎn】，寿命短和【hé】衰减率高是其一直没有【yǒu】进【jìn】入工业化的重【chóng】要原因。
目前钙钛矿太阳能电池的【de】 T80 寿命（效【xiào】率下降【jiàng】到初始值【zhí】的 80％）约【yuē】 4000 小时， 距当前主流光伏技术的 25 年寿命相差甚远。从原因来看【kàn】，钙【gài】钛【tài】矿太【tài】阳能电池不稳定的原 因可以分为吸【xī】湿性【xìng】、热不【bú】稳【wěn】定【dìng】性、离子迁移等内在因素，和紫外线、光照等【děng】外在【zài】因素。
最近有媒体报【bào】道美国【guó】普林斯顿工程学院研究人员开发出【chū】首【shǒu】个具有商业【yè】可行性使用【yòng】寿命的【de】钙钛矿太阳【yáng】能电【diàn】池，当【dāng】然具体细节未知。
同样，在稳定性问题上，国内研究团体也作了突破。
据说，中科【kē】院半导体研究【jiū】所研究【jiū】员游经碧带领【lǐng】团【tuán】队在《科【kē】学》发表的研究发现，通过【guò】在钙钛矿材【cái】料中引入少量氯化铷（RbCl），可将常见【jiàn】的引起钙钛矿不稳定的二次【cì】相PbI2转化成为全新的【de】热【rè】稳定性和化学【xué】稳【wěn】定性好【hǎo】的（PbI2）2RbCl（简【jiǎn】称PIRC）。
该研究实【shí】现【xiàn】了85摄氏度条【tiáo】件下【xià】钙【gài】钛矿材料【liào】热稳定性大幅度提升，同时钙钛矿材料的【de】离子【zǐ】迁移势垒提高【gāo】了3倍，离子迁移得到有效抑制。
光电转【zhuǎn】换效【xiào】率是太【tài】阳能电池【chí】的核【hé】心指标【biāo】之一，为实现高效率【lǜ】的钙钛矿【kuàng】太阳能电池，常采用可与钙钛矿形成I型异【yì】质结能级结【jié】构【gòu】的二次相碘化铅（PbI2）来阻挡载流子在多晶钙【gài】钛矿晶界或表面缺陷处【chù】复合。
此前，半导【dǎo】体所【suǒ】发【fā】现基于二次相PbI2的钙钛【tài】矿电池较难兼顾效率和【hé】稳定【dìng】性，原【yuán】因在于PbI2二次相的存在或提供【gòng】了钙钛【tài】矿分解以【yǐ】及离子移动通道，使钙【gài】钛矿【kuàng】材料以及【jí】电池器件长【zhǎng】期稳定性较差，且易产生较大的电【diàn】滞。因此，如何设计稳定的【de】二次相，既能实现钝化钙钛矿缺陷，又能获【huò】得【dé】稳【wěn】定的钙钛矿【kuàng】吸光材料，从【cóng】而实现【xiàn】既【jì】高效【xiào】又【yòu】稳定的钙钛矿太阳能【néng】电池【chí】是当前【qián】该领域的重【chóng】要课【kè】题之一。
此外，游经碧团队在研究中【zhōng】发现，通【tōng】过抑制PbI2消除了钙钛矿／PbI2界面的强限域导致的能带变大问【wèn】题【tí】，减小【xiǎo】了【le】钙钛【tài】矿材【cái】料的带隙，扩展【zhǎn】了对太【tài】阳光【guāng】吸【xī】收的范围。基于获得的高稳【wěn】定性、光吸收扩展的钙钛矿材料，该团队【duì】研制出【chū】认证效【xiào】率【lǜ】为25．6％的钙钛矿太阳能电池，为目前公【gōng】开【kāi】发【fā】表【biǎo】的单结【jié】钙【gài】钛矿太阳能【néng】电池世界【jiè】最高效率。对电池器【qì】件分别进行1000小时放置和85摄氏度加速【sù】老化，结果保持初【chū】始效率的96％和80％。
半【bàn】导【dǎo】体所的【de】这项研究一定程【chéng】度上实现了钙钛矿太阳能电【diàn】池的【de】高光电转换效率和【hé】高稳定性【xìng】。
光伏发电的太阳能电池片，转换效率、成【chéng】本、稳【wěn】定性三【sān】个【gè】是核心指【zhǐ】标，也是大规模产业化的前提条件！
说白了，这钙钛矿技【jì】术路线简单容易操作成【chéng】本低、转【zhuǎn】化【huà】效率还高，就是在长期光【guāng】照加热条件【jiàn】下结构【gòu】极易【yì】被破坏不稳【wěn】定导致电池短命！
解决不了稳定性问题，扯大规模工业化就是坑人！
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