岁末年初,我们首次来到江苏无锡市锡山区东廊路189号。
这里,是全球首个钙钛矿全场景绿电园区,也是极电光能有限公司(简称“极电光能”)的总部所在地。
这家起源于长城控股集团的新势力龙头,2018年开始涉足钙钛矿技术研发,2020年正式注册公司落地无锡。其联合创始人、总裁于振瑞博士拥有近40年光伏从业经验,从极电光能成立之初就开始组建一支覆盖从实验室研发、产线,以及市场的综合性队伍。
八年时间,伴随光伏产业提速,疫情考验,供应链博弈,p型到n型的技术迭代,及至如今新一轮产业周期的剧烈跌宕,极电光能聚焦钙钛矿光伏技术稳扎稳打,步步突破,凭借“极创+”量产技术体系,在大面积组件效率、稳定性及量产工艺上均处于全球先锋引领地位。时至今日,已9次刷新钙钛矿光伏组件效率世界纪录,其保持的0.72m2组件18.1%的稳态效率仍被公认为是当前全球商用尺寸钙钛矿组件的最高效率。
产业变迁,数年时间,当晶硅电池触及效率天花板,钙钛矿技术以革命性姿态开启光伏降本增效新纪元;凭借其高效率、低成本、低碳足迹以及透光和柔性化等多种独特优势,钙钛矿被业界普遍认为是能够颠覆传统晶硅技术的“下一代光伏解决方案”。而新技术的迭代,往往催化出产业格局的新变化。
作为光伏的“后起之秀”,2026年的钙钛矿正经历从技术验证向规模商业化的关键“拐点”,叠加产业“反内卷”,机遇与挑战并存。如此,钙钛矿商业化具体进展到了哪一步?如何解决业界频频质疑的“稳定性”难题?钙钛矿“内部”的技术路线又如何抉择?未来业界同仁能否协力做大产业蛋糕?
此次参访,黑鹰团队得以和极电光能联合创始人、总裁于振瑞博士有了一次颇为深入的对话与交流。
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(极电光能联合创始人、总裁于振瑞博士)
从0到1,如何构筑钙钛矿领域的差异化核心竞争力?
早在十一年前,长城控股集团董事长魏建军被人问了一个问题:“新能源车,电车是洁净,但只是使用过程的清洁,源头清洁怎么实现?”
2018年,历经数月的密集调研,长城控股集团决定涉足光伏,组建团队开干,从源头上生产清洁电力产品。其策略是避开技术已相对成熟、竞局相对固化的晶硅路线,瞄定钙钛矿的商业化,这成为极电光能发轫于江湖的“星星之火”。
2020年4月13日,极电光能正式注册成立。目前不少钙钛矿企业的成立发展,往往是技术大咖领头创业模式,通常“走一步看一步”,甚至摸着石头过河。极电光能的差异源于全球知名汽车制造集团的“二次创业”,这让其从一开始就盯死“商业化”的目标,具体而言,就是一定要做出有实际应用价值的大尺寸钙钛矿组件。
以终为始,并聚集各种资源全力以赴。
对光伏产品来讲,最终产品形态,肯定是大尺寸,这是先决条件。于振瑞指出钙钛矿组件四大要素“大尺寸、高效率、高稳定、低成本”中,大尺寸是前提。
极电的初始团队就非常均衡,有人专注学术研究,也有人在打造产品方面经验丰富,同时工程化团队能力非常强,产业化经验丰富,履历完整。
带头人于振瑞博士有着二十多年光伏学术研究和近二十年产业工作经历,2009年到现在一直从事产业化的工作,中间还包括电站设计经历。
在与黑鹰光伏的交流中,于振瑞非常清晰地记得极电光能八年发展的每一个关键节点,日期,甚至某个事件的具体时刻。
2021年3月,极电光能在业内第一次把钙钛矿组件的效率做到20%以上,这不仅对企业自身,而且对整个行业,都算是一个里程碑式的事件,是节点更是技术后来技术进击的起点。
2022年11月,极电光能迎来了重要的里程碑——规模宏大的150MW钙钛矿中试产线顺利建成贯通。这虽然是行业第三条中试线,但其综合水平成为了行业的标杆。依托这条中试线,2023年被工信部评为智能光伏试点示范企业,2025年再次被纳入首批工信部重点培育中试平台名单,均为钙钛矿领域唯一。
上述中试线历经八个多月的调试,产品第一次出货;也即2023年8月,极电光能第一个商用的钙钛矿项目正式落地。紧接着,一年后,2024年11月,极电光能再次取得重大突破——其GW级钙钛矿光伏组件量产线成功下线了首片2.8平米的组件,该组件的效率高达16.1%。这一里程碑式的成就,不仅展现了公司在生产技术方面的领先地位,更为钙钛矿光伏产业的发展注入了新的活力。
2025年2月,全球首条GW级钙钛矿光伏组件生产线顺利投入量产,可规模化生产超大尺寸钙钛矿光伏组件和开创性的大面积BIPV产品,满产后每年可产出约180 万片钙钛矿光伏组件。“GW级”、“大尺寸”,无论是哪个字眼,在钙钛矿领域无疑都是里程碑式的事件。
八年时间,极电光能构建起上下游日趋完善的利益生态,目前市场上居于领先的多家钙钛矿设备商,也源于和极电光能的合作进入钙钛矿领域;而如今他们的设备成为不少其它钙钛矿组件企业的首选。
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(极电光能厂区)
问题是,目前涉足钙钛矿产业的企业已有数十家,不少企业均已推出自己的中试线,GW级钙钛矿光伏组件生产线也非极电光能独有。那么,极电的引领地位,以及差异化的核心竞争力何以体现?于振瑞博士向黑鹰光伏总结了三点:
第一,如前述,源于集团二次创业,产业化的路径非常的明确,完成了实验室的初步的技术积累之后,所有研发资源倾向于产业化技术开发,不再“纠结于”实验室效率的高低等,而是趋向于产业化、大面积、稳定性与效率的提升。相比一些友商,极电很大的不同,就是极电光能在产业化技术上积累极为深厚。如今,建成百兆瓦级的中试线确实不少,但中试线连续运行时间最长的就是极电的中试线。GW级产线至今也建成一年,在行业内是唯一一条能连续生产,有连续出货能力的同级产线。其背后,无疑是极电光能在产业化技术的长期打磨和深厚积累。
第二,极为注重产品力的开发。不管任何技术的产品力,首先要关注稳定性,其次才是效率,“如果没有产品的稳定性,那效率就没有任何意义”。为了打磨和提升产品力,极电光能展开了非常多的工作,包括前前后后商业化的电站做了不少,在行业里,极电是唯一一家;此外,海量真实的稳定性验证数据,离不开极电光能全面、权威的持续验证体系的强力支撑。
长期以来,极电构建起“三维一体”的稳定性验证体系,其通过自建户外实证电站、合作第三方户外实证电站,覆盖江苏、广东、新疆、西藏、黑龙江等全国数十个地区,以及印度、日本等海外市场展开商业化及实证应用,充分验证钙钛矿技术的长期稳定性。2025年初,随着全球首条GW级量产线投产,极电光能继续推动更大面积的钙钛矿组件产品在更多气候、更多场景下的第三方实证工作。在整个钙钛矿赛道力,作类似大量实证工作的企业,极电光能也是唯一一家。
其三,面对快速的技术迭代与激烈的技术竞争,极电光能在技术门槛与护城河的搭建方面,处于行业领先。极电光能始终深度聚焦钙钛矿塔尖技术,构建了立体化、全方位知识产权布局,截止目前,极电申报的专利数量678项,其中发明专利438项,已授权专利达263项。纵观全产业,无论是专利的申报数量,还是授权的专利数量,都是全球钙钛矿领域最多的。
如何破解稳定性难题,如何抉择钙钛矿“内部”的技术路线?
回溯产业历史,“降本增效”始终是光伏商业化发展的“主旋律”。那么,钙钛矿技术的“降本增效”对新时期的行业发展到底有何战略意义?
在于振瑞博士看来,光伏竞争力的核心在于实现“低成本、长寿命、不增加度电成本的高效率、高实际发电量”的有机统一。钙钛矿凭借更高的理论效率极限与成本优势,能够实现更优的度电成本与投资回报,是驱动光伏进入新一轮发展周期的关键力量。
这一革命性潜力的释放,关键在于跨越产业化道路上的核心关隘——成本、寿命与效率。在降本路径上,于振瑞博士指出,基于“原材料用量少、纯度要求低、制程短、能耗低”等优势,钙钛矿从底层逻辑上就具备超越传统技术的成本基因。而具体到产业化环节,降本潜力将在多个维度释放。特别是钙钛矿单结技术在成本控制上展现巨大潜力——每瓦较晶硅理论成本可降低0.159~0.2元,且随着技术的持续提升和产能的扩大,还有进一步降本的空间。
效率方面,1000cm²左右的钙钛矿组件效率已经超过24%,平米尺寸的钙钛矿组件效率已经超过22%,而2平米以上组件效率已经超过20%,预示了较大的增长活力。根据其它薄膜光伏技术的经验,实验室与大面积量产组件的效率差应该缩减到约一个百分点左右。因此,随着大面积制备技术和装备的成熟,2.8㎡组件的效率将在两年内攀升至22%-23%,与当前晶硅组件的效率接近或持平;在更远的将来,可望进一步达到25%的效率,反超晶硅光伏组件的效率。
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(极电光能产线)
当然,回溯中国光伏二十年的产业化发展,历经多次技术迭代,期间各种猜测、评析、质疑,甚至相关企业也会被扣上各种“帽子”;而任何新兴技术的发展与崛起,往往都伴随猜测甚至质疑,钙钛矿也不例外。
由是,对于任何一个立志长远的企业,如果没有坚如磐石的创新定力,很可能在企业及产业发展的十字路口迷失方向。对于外界的各种质疑,于振瑞表示“都能理解”,每个人的视野不同、立场不同、专业性不同,甚至钙钛矿业内人士,都会得出不同的看法与质疑。而极电光能历来把外界的建议或质疑当成自身技术进步的动力与“磨刀石”,更加坚定地去突破钙钛矿商业化路径上的一个个“坎”。
对于钙钛矿,业界最为关心与质疑的点,还是稳定性的命题。对此,于振瑞告诉黑鹰光伏,钙钛矿衰减机制根源在于其内部存在的离子,尤其是碘离子的产生与迁移,而界面正是这些可迁移离子的主要“病灶”。如今,随着对机理的深刻理解,以极电光能为代表的前沿技术团队正系统性地攻克这一难题,极电光能已构建了一套“内外兼修”的稳定性提升策略与验证体系,他将极电光能的稳定性解决方案高度概括“控、阻、封、疏”四大技术策略。
具体而言,“控”是通过界面钝化,组份优化,添加剂工程等,降低缺陷态密度,降低/抑制离子的产生几率;“阻”是通过对点缺陷/面缺陷的钝化堵塞离子迁移的通道,阻止离子迁移,或大幅提升迁移激活能;“封”是通过钝化层或者高致密的电荷传输层,把离子迁移限制在钙钛矿膜层/晶粒之内;“疏”是通过界面钝化、电荷传输层的优化和均衡,加速载流子的萃取,消除界面处的电荷积累,不为可迁移离子或其它缺陷的产生提供微观物理和化学环境。
而对外,如前述,极电光能以IEC、ISOS、户外实证构成的“三维一体”稳定性验证体系,为组件跨越寿命门槛提供更科学、更贴近实际应用场景的评估依据;而海量真实的稳定性验证数据,离不开极电光能全面、权威的持续验证体系的强力支撑。如今,理论突破已转化为实践成果,过去两年间,通过加速老化实验和日益丰富的户外实证,证明了其在规模化生产中的可行性。
在极电光能宛山湖园区的屋顶电站,公司正在对自研钙钛矿创势M12标准组件、创势M23标准组件、BIPV中空透光产品、四端叠层组件开展户外实证监测。该电站旨在全面评估钙钛矿组件在户外光、热、湿等环境下的长期运行稳定性与发电性能,同时支撑新材料、新工艺组件的户外实证测试。
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(气象监测站+多类型组件实证)
实验场建设了多功能气象数据监测站,可24小时监测辐照度、温度、湿度、风速和降水量等关键气象参数。值得一提的是,气象站具备分波段辐照监测功能,可分别采集280nm、400nm和700nm等波段的辐照数据,从而更精准地分析不同光谱辐照对组件发电性能的影响。此外,各阵列组件均安装有温度传感器,能够24小时不间断监测组件运行温度,为进一步探究温度变化对发电量的影响机制提供可靠的数据支撑。
于振瑞告诉黑鹰光伏,过去两年,极电光能做了很多项目,而且各种类型都有,“有些比较好,有些不够好,但都给我们产品改善提供了非常宝贵的借鉴”。无疑,极电光能产品现在的高效稳定,离不开市场的反复锤炼。
除却稳定性,业界的一大争议,还在于钙钛矿内部的技术选择。当钙钛矿步入商业化深水区,关于单结、晶硅-钙钛矿叠层、全钙钛矿叠层等技术路线的讨论日益热烈,甚至出现“孰优孰劣”、“谁取代谁”的争论。
对此,于振瑞博士表示,类似“孰优孰劣”的争议本身,其实就是“伪命题”。当前的技术路线之“争”,本质是产业化不同阶段、不同应用场景需求在技术层面的映射,而非简单的零和博弈。
他剖析了其底层逻辑:钙钛矿单结技术是所有钙钛矿技术的基础和框架,没有好的单结技术就谈不上叠层技术。钙钛矿众多技术路线商业化的根本取决于钙钛矿自身技术的成熟度,钙钛矿单结技术产品的率先成功商业化,会加速其它技术路线的早日成熟,实现多元技术路线的蓬勃发展。在这个过程中,单结技术也不仅仅是支撑叠层技术的基础和过渡,单结技术将在度电成本上建立绝对优势,也是终极技术的一种;而叠层技术则专攻高效率应用场景,形成互补发展的产业格局。
于振瑞呼吁,当前阶段,行业应避免过早陷入技术路线之争,而应集中力量攻克产业化面临的共性挑战,最终目标都是共同实现光伏产业的价值跃升。
点燃钙钛矿商业化火把,携手推动钙钛矿高质量发展
时下,光伏产业的“反内卷”进入深水区,产业的惨烈洗牌还在继续。
目前晶硅光伏组件价格整体低迷,作为新技术的钙钛矿自然也承受压力;而作为钙钛矿商业化的先锋与引领者,市场形势也在逼着极电光能加速奔跑。
疾风劲草!进入2026年后,极电光能继续加快钙钛矿商业化的进击步伐。
1月14日,极电光能与悉尼新南威尔士大学成立的钙钛矿国际联合实验室正式揭牌,标志着国际顶尖科研力量与本土龙头企业在钙钛矿光伏领域的合作迈入新阶段;紧接着,1月15日,极电光能钙钛矿组件获TÜV莱茵盐雾测试认证证书;也就在1月,极电光能2.81m²钙钛矿光伏组件中标国电投大庆实证基地1MW钙钛矿组件项目,这是当前正式进入国家级实证平台开展规模化户外验证的最大尺寸钙钛矿光伏组件——在此前,其0.72㎡钙钛矿光伏组件已于去年1月入驻大庆基地三期项目,总装机容量也是1MW。
进入2月的消息,极电光能钙钛矿组件蝉联马丁·格林《太阳能电池效率表》榜单,这是继2025年问鼎第66版榜单后再度登榜,且为效率表中尺寸最大的钙钛矿光伏组件。
作为一名光伏老兵,于振瑞博士对光伏未来的发展空间,以及钙钛矿的商业化落地充满信心,技术迭代与创新终究是产业发展的核心驱动力,钙钛矿的商业化将为光伏未来发展“再次赋能”。极电光能未来的工作将聚焦四点:其一,继续加大研发创新;其二,继续推动实证工作;其三,自主开发或与合作伙伴联合开发新的工艺设备,在设备端构筑竞争门槛;其四,积极推动商业化应用。
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(大庆实证项目)
对于光伏未来发展变化,于振瑞分析指出,其一,光伏产业规模会持续增长;其二,基于钙钛矿商业化的特点和优势,光伏终端应用会呈现空间“立体化”特点;其三,场景应用更加多元。
不同于传统技术路径,钙钛矿凭借可柔性化、透光度可调、色彩与图案可定制等优势,正将光伏的应用边界从大规模电站,延伸至建筑的幕墙与屋顶,移动载具的表面,光伏农业的大棚,乃至浩瀚的太空。
综合来看,任何技术的产业化初期都不可避免地会遇到各种挑战,于振瑞博士表示,晶硅技术也曾经历成长的阵痛;钙钛矿技术的成熟需要时间,更需要全行业的共同努力。对于行业同仁,于振瑞呼吁,其一,加大技术协作,协力解决稳定性难题;其二,避免无序低价竞争;其三,合力加快推进标准体系建设。
未来何去何从?于振瑞在新年致辞中写道:2026年是国家“十五五”规划的开局之年,也是钙钛矿产业化攻坚、商业化开拓的关键之年。站在新的历史起点,机遇与挑战并存。极电光能将持续秉持“奋斗、创新、共赢”的核心价值观,保持战略定力、战略自信与战略耐心,围绕“把领先技术转化为卓越产品”聚力突破,不断超越客户期待,筑牢公司在市场竞争中的领先地位。
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