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卤化物钙钛矿光伏制造：2025年市场激增及五年增长展望

Halide Perovskite PV Manufacturing: 2025 Market Surge & 5-Year Growth Outlook

卤化钙钛矿光伏制造在2025年：破坏性技术、市场扩张与商业主导之路。探索下一代太阳能材料如何塑造清洁能源的未来。

执行摘要：2025年快照与主要发现

卤化钙钛矿光伏（PV）制造在2025年进入关键阶段，标志着技术成熟的快速进展、试点规模生产的增加，以及首个商业模块的推出。该行业正在从实验室规模的突破过渡到工业规模的实施，若干公司和财团已宣布重要的里程碑和投资。本执行摘要提供了2025年当前形势和主要发现的快照，并展望未来几年。

到2025年，全球钙钛矿光伏产业的特点是少数几家领先公司正向商业化迈进。Oxford PV，一家英德合资企业，仍处于前沿，已宣布在德国勃兰登堡的工厂开始商业生产钙钛矿-硅串联太阳能电池。他们的初始生产线目标是将模块效率提高至25%以上，并计划在未来几年内扩大到千兆瓦级产能。Oxford PV的技术利用钙钛矿的可调带隙来提高传统硅电池的效率，这一策略被广泛认为是实现市场的最可行的短期途径。

其他值得注意的参与者包括中国的微量半导体，该公司已报告钙钛矿模块的试点生产，并积极致力于扩大制造过程。欧洲研究联盟Solliance继续支持工业合作伙伴的研发和试点制造，专注于灵活和刚性模块的卷对卷和片对片沉积技术。同时，位于美国的Tandem PV正在推进自身的钙钛矿-硅串联技术，进行试点生产并建立商业部署的合作伙伴关系。

2025年的主要发现包括：

  • 首个商业钙钛矿-硅串联模块进入市场，经过认证的效率超过25%，并具有进一步提升的潜力。
  • 制造挑战——如长期稳定性、可扩展沉积方法和铅管理——正通过材料创新和过程工程进行解决。
  • 重大投资涌入试点和预商业生产线，特别是在欧洲和中国，预计到2026-2027年将建立多百兆瓦到千兆瓦级的设施。
  • 技术开发者、设备供应商与成熟光伏制造商之间的合作正在加速大规模生产的进程。

展望未来，预计未来几年将看到容量快速扩张、成本降低，以及利用钙钛矿独特性质的新商业模式的出现——如轻质、灵活和半透明模块。该行业的发展轨迹将取决于在耐用性、环境安全性和供应链发展方面的持续进展，领先公司如Oxford PV、微量半导体和Solliance为全球商业化设定了步伐。

全球市场规模、增长率与2025–2030年预测

卤化钙钛矿光伏（PV）制造的全球市场在2025年进入关键阶段，从实验室级突破过渡到早期商业部署。虽然硅基光伏仍然占主导地位，但钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其高功率转换效率、低温溶液加工能力和与灵活基材的兼容性而日益被认可为有可能颠覆这个行业。到2025年，钙钛矿光伏的总安装容量与硅相比仍然较小，但该行业正在快速增长，多个试点生产线和初始商业模块正在生产中。

关键行业参与者正在扩大制造能力。Oxford PV，一家英德公司，是钙钛矿-硅串联技术的全球领导者，已宣布在德国的制造线正在提升产量，目标是在2025年实现商业模块的发货。公司的路线图包括到2020年代末实现多千兆瓦（GW）规模的生产，旨在为电池和模块制造商提供供应。同样，中国的微量半导体正在推进试点规模生产，期望在接下来的几年内达到大规模生产。位于波兰的Saule Technologies已启动了用于灵活钙钛矿模块的卷对卷生产线，专注于建筑集成光伏（BIPV）和物联网应用。

由于商业化的初期阶段，2025年的市场规模估计存在差异，但行业共识显示，全球钙钛矿光伏市场的年度收入将超过1亿美元，预计到2030年的年复合增长率（CAGR）将超过30%，随着制造规模的扩大和新应用的出现。到2030年，预计年生产能力将达到数千兆瓦，钙钛矿光伏将在全球太阳能市场中占据越来越大的份额，特别是在串联和建筑集成光伏（BIPV）细分市场中。

2025-2030年的展望受益于对设备稳定性、铅管理和可扩展制造过程的持续改进。行业财团和研究联盟，如国家可再生能源实验室（NREL）和柏林赫尔姆霍兹中心，正与制造商合作，加速商业化进程并解决技术障碍。随着越来越多的公司宣布试点生产线和建立合作伙伴关系，预计该行业将吸引更多投资，进一步降低成本并扩展市场机会。

  • 2025年：领先制造商开始商业发货；市场规模超过1亿美元。
  • 2025–2030年：年复合增长率预计超过30%，主要参与者瞄准多千兆瓦的生产能力。
  • 主要增长驱动因素：串联电池效率、灵活/BIPV应用和制造规模的扩大。

卤化钙钛矿光伏技术的突破

卤化钙钛矿光伏（PV）制造在2025年正在经历快速转型，受到材料科学和可扩展生产技术的重大突破推动。卤化钙钛矿独特的光电特性——如高吸收系数、可调带隙和溶液工艺性——使得发展功率转换效率（PCE）与传统硅设备相当甚至更高的太阳能电池成为可能。在2025年，多个公司和研究财团正在积极扩大钙钛矿光伏制造，旨在弥合实验室级性能与商业可行性之间的差距。

其中一个显著的进展是从小面积、旋涂设备的过渡到通过可扩展方法（如槽模涂布、刀片涂布和喷墨印刷）生产大面积模块。这些技术与卷对卷（R2R）制造兼容，提供了高产量和较低的生产成本。作为钙钛矿-硅串联技术的领导者，Oxford PV宣布在德国启动其首个批量生产线，目标是商业模块生产，PCE超过28%。该公司的方法是在传统硅电池顶部集成钙钛矿层，利用现有的硅基础设施同时提高整体效率。

与此同时，第一太阳能和汉华解决方案公司正在密切关注钙钛矿的发展，两家公司均在研究合作和试点生产线方面进行投资，以评估将钙钛矿材料整合到其产品组合中的前景。在亚洲，TCL和GCL科技正在探索大规模钙钛矿制造，试点项目集中在单接点和串联架构上。

在2025年面临的一个关键挑战是钙钛矿模块的长期稳定性。制造商正通过先进的封装技术和组成工程来减轻湿气、热量和紫外线照射导致的降解。国家可再生能源实验室（NREL）正在与行业合作伙伴合作，建立标准化测试协议，以加速钙钛矿PV产品的可投资性。

展望未来，卤化钙钛矿PV制造的前景乐观。行业路线图预计到2025年末或2026年初，钙钛矿-硅串联模块的首次商业安装将在欧洲和亚洲出现。随着制造产量的提高和成本的降低，钙钛矿PV有望在全球向可再生能源过渡中发挥关键作用，提供轻便、灵活和高效的替代品，取代传统技术。

制造过程：创新与扩展挑战

卤化钙钛矿光伏（PV）制造在2025年正在经历快速转型，因为该行业正在从实验室级突破转向工业规模生产。钙钛矿独特的光电特性——如高吸收系数与可调带隙——引发了对其商业化的显著兴趣。然而，从小面积设备扩大到大面积模块的过程面临许多技术和经济挑战。

2025年最重要的创新之一是可扩展沉积技术的采用。虽然旋涂在研究领域仍然占主导地位，但工业制造商越来越多地转向诸如槽模涂布、刀片涂布和喷墨印刷等方法。这些技术能够在大基材上实现均匀薄膜的形成，并且与卷对卷（R2R）处理兼容，这对于高产量、低成本制造至关重要。像Oxford PV这样的公司正在开创性地将钙钛矿层集成到硅电池中，使用可扩展的工艺，旨在商业化效率超过28%的串联模块。

另一个创新领域是开发稳健的封装和屏障技术，以应对钙钛矿对湿气和氧气的敏感性。制造商正投资于先进的层压和薄膜封装解决方案，以延长器件的使用寿命。第一太阳能，一家薄膜光伏的领导者，正在探索将钙钛矿顶部单体与成熟模块架构结合的混合方法，利用其在大规模模块组装和封装中的专业知识。

材料供应链和前驱体纯度也是扩大生产的关键。像Merck KGaA（在美国和加拿大也称为EMD电子）这样的公司正在提供高纯度的钙钛矿前驱体和为工业过程量身定制的特种化学品。他们努力确保批次间的一致性并最小化污染，这对于产量和长期稳定性至关重要。

尽管取得了这些进展，但仍然存在几个扩展挑战。钙钛矿薄膜在大面积上的均匀性、缺陷钝化以及将钙钛矿层与现有模块生产线的集成需要进一步优化。此外，该行业面临关于在钙钛矿配方中使用铅的监管和环境审查，促使研究无铅替代品和回收策略。

展望未来，卤化钙钛矿PV制造在未来几年内的前景谨慎乐观。试点生产线正在欧洲、亚洲和美国建立，像Oxford PV和Meyer Burger Technology AG这样的公司正在准备商业化发布。预计该行业将受益于跨行业合作、政府支持和在材料与工艺工程方面的持续创新，为钙钛矿PV进入主流太阳能市场铺平道路。

关键参与者与战略合作伙伴关系（例如，oxfordpv.com，firstsolar.com）

卤化钙钛矿光伏（PV）制造行业正在迅速发展，2025年标志着从实验室级突破到商业级生产的关键一年。若干关键参与者正在推动这一转变，利用战略伙伴关系加速技术成熟、扩大规模和进入市场。

在这一领域中，最突出的公司之一是Oxford PV，这是一家英德合资企业，已在钙钛矿-硅串联太阳能电池技术方面确立了领导地位。在2023年，Oxford PV宣布在德国勃兰登堡建立的第一个批量生产线已完成，重点在于在传统硅电池顶部整合钙钛矿层以实现破纪录的转换效率。该公司与成熟硅光伏制造商和设备供应商的战略伙伴关系预计将促进商业生产的提升，持续到2025年及以后。

另一个重要参与者是第一太阳能，全球薄膜光伏的领导者。虽然第一太阳能的核心业务仍然是碲镉（CdTe）模块，但该公司通过研究合作和投资展现了对下一代PV技术（包括钙钛矿）的兴趣。第一太阳能在大规模模块制造和供应链管理方面的专业知识使其成为可能的合作伙伴或收购对象，以支持渴望扩大的钙钛矿初创公司。

在亚洲，一些公司正在取得显著进展。TCL，作为一家主要的中国电子和材料综合体，投资了钙钛矿光伏研究和试点生产线，旨在利用现有的制造基础设施实现快速扩展。同样，汉华解决方案（母公司为Q CELLS）也在探索钙钛矿-硅串联技术，并与韩国和欧洲的研究机构进行试点项目和合作。

战略伙伴关系是该行业进展的核心。例如，Oxford PV与领先设备供应商和硅电池制造商合作，以确保兼容性并简化整合。2024年，钙钛矿技术开发者与成熟光伏制造商之间宣布了多个合资企业和许可协议，旨在加速商业化时间表并降低生产成本。

展望2025年及以后的几年，预计竞争环境将会加剧，随着更多公司进入市场和现有参与者扩大产能。这些努力的成功将依赖于跨价值链的持续合作，从材料供应商到模块组装商，以及在大规模展示钙钛矿基产品的长期稳定性和可投资性方面的能力。

成本竞争力 vs. 硅与串联技术

卤化钙钛矿光伏（PV）制造正在接近成本竞争力的关键时刻，特别是与成熟的硅基和新兴的串联太阳能技术相比。到2025年，全球PV市场仍然以结晶硅（c-Si）模块为主导，后者受益于数十年的工艺优化、大规模经济性和成熟的供应链。然而，钙钛矿PV制造商正在利用独特的材料属性和创新的生产方法来缩小成本差距，在某些情况下，预计在未来几年内在电力平准化成本（LCOE）上超过硅。

卤化钙钛矿的主要成本优势在于其低温、基于溶液的加工，这使得在灵活基材和卷对卷生产线上进行高产量制造成为可能。这与制造硅晶圆所需的高温、耗能的工艺形成鲜明对比。像Oxford PV和微量半导体这样的公司正处于钙钛矿制造扩展的前沿，试点生产线和早期商业模块展示了竞争力的效率和有希望的成本轨迹。例如，Oxford PV正专注于钙钛矿-硅串联电池，已经实现了超过28%的认证效率，超越传统硅模块，并提供了每单位面积更高能量输出的途径。

在原材料成本方面，钙钛矿吸收剂使用丰富的元素，所需的材料量明显少于硅。简化的设备架构及单体集成的潜力进一步降低了平衡系统和安装成本。根据行业数据，钙钛矿模块制造在短期内可能实现低于$0.20/瓦的成本，而主流硅模块的成本在$0.20-$0.25/瓦之间，前提是稳定性和可扩展性挑战得到解决。

串联技术，特别是钙钛矿-硅串联，是成熟光伏制造商和新进入者的关注焦点。汉华解决方案和JinkoSolar正投资于串联研发，旨在将硅的可靠性与钙钛矿的高效率和可调性相结合。预计未来几年将会看到串联模块的试点规模生产和现场测试，预计在2026-2027年进行商业发布。

虽然钙钛矿PV制造在成本和可投资性方面尚未与硅达到完全平价，但效率改进、工艺创新以及主要行业参与者的投资的快速步伐表明，卤化钙钛矿将在未来数年内成为全球太阳能市场中具有成本竞争力（以及潜在的颠覆性）的技术。

供应链动态与原材料采购

卤化钙钛矿光伏（PV）制造的供应链动态和原材料采购正在迅速演变，因为该技术在2025年接近商业规模。卤化钙钛矿太阳能电池通常使用铅或锡卤化物与有机或无机阳离子相结合的材料，这使得与传统硅光伏相比，需要一组不同的原材料。最关键的材料包括高纯度的碘化铅、甲基铵或甲酰胺盐，以及各种有机溶剂和封装材料。

到2025年，这些材料的供应链仍在成熟中。目前大多数钙钛矿前驱体化学品由特种化学品制造商生产，其中许多在为制药或电子工业提供供应方面拥有背景。像Merck KGaA（在美国和加拿大也被称为EMD绩效材料）和阿法拉伐这样的公司因其在高纯度化学品和工艺设备方面的专业知识而受到认可，并愈加参与支持钙钛矿PV制造。Merck KGaA已经公开承诺扩展其钙钛矿材料的产品组合，包括提供可扩展的光伏级铅卤化物和有机阳离子。

原材料生产的地理分布是一个关键考虑因素。铅和锡是钙钛矿吸收剂中的主要金属，是全球交易商品，在中国、澳大利亚和秘鲁有主要的采矿和精炼作业。然而，为光伏应用所需的超高纯度要求额外的精炼步骤，通常由欧洲和东亚的特种化学品供应商执行。另一种重要元素碘主要源自智利和日本，像SQM和日本碘公司是全球领先的生产商之一。

随着钙钛矿PV制造规模的扩大，供应链的韧性和可持续性成为中心关注点。一些领先的钙钛矿模块开发商，如Oxford PV和Saule Technologies，正与他们的供应商密切合作，以确保质量的一致性，并制定铅含材料的回收和废物管理协议。该行业还在探索替代的、毒性更低的钙钛矿组合，尽管这些组合尚未得到广泛商业化。

展望未来的几年，卤化钙钛矿PV的原材料采购前景谨慎乐观。成熟的化学和材料公司进入供应链预计将改善质量和可扩展性。然而，该行业需要解决关于铅使用的监管审查，并制定稳健的生命周期管理策略，以确保长期的可持续性和公众的接受度。

商业化里程碑与试点项目

卤化钙钛矿光伏（PV）制造的商业化正在进入关键阶段，2025年标志着重要里程碑和将试点项目扩展至预商业和早期商业生产的进程。在十年的实验室突破之后，焦点已经转向将高效率钙钛矿太阳能电池（PSC）技术转化为可扩展、可靠且耐用的模块，适合现实世界的部署。

其中一个最突出的参与者，Oxford PV，在这一转型中处于前沿。2023年，该公司在德国勃兰登堡启动了其试点生产线，旨在生产钙钛矿-硅串联太阳能电池。到2025年，预计Oxford PV将提升其制造能力，目标是实现每年数十兆瓦的产出，计划为欧洲的演示项目和早期采用者提供模块。该技术已在传统硅电池顶部整合钙钛矿层，取得了超过28%的认证效率，标志着其在串联电池市场中的领先地位。

在亚洲，微量半导体在中国也取得了显著进展。该公司自2021年以来一直在运营一条试点生产线，预计到2025年将进一步扩展其产能，专注于建筑集成光伏（BIPV）和公用事业规模的应用。微量半导体的模块在户外稳定性超过1000小时，这是商业可行性的一个关键里程碑。

与此同时，欧洲研究联盟Solliance继续在弥合实验室研究与工业制造之间发挥关键作用。Solliance与行业合作伙伴的协作试点项目已成功实现了在灵活基材上的卷对卷钙钛矿模块的涂覆，多个工业合作伙伴现已准备在2025年及以后扩大这些过程进行商业评估。

其他公司如在美国的Hunt Perovskite Technologies正在推进单接点钙钛矿模块的试点规模生产，目标是针对如便携式和离网电源等细分市场。这些努力得到了与成熟光伏制造商和政府机构的合作支持，旨在验证长期稳定性和可制造性。

展望未来，2025年预计将在演示项目中首次商业安装基于钙钛矿的模块，特别是在欧洲和亚洲。行业的前景谨慎乐观，持续努力解决与模块耐用性、铅管理和大规模过程集成相关的挑战。随着试点项目向商业生产过渡，未来几年将对钙钛矿PV在全球的采用速度和规模产生重要影响。

监管、环境与认证环境（例如，iea-pvps.org）

卤化钙钛矿光伏（PV）制造的监管、环境和认证环境正在迅速演变，因为该技术在2025年及以后接近商业规模。随着钙钛矿PV从实验室创新转向工业生产，制造商和利益相关者越来越关注与国际标准、环境安全和产品认证的合规性，以确保市场接受度和长期可持续性。

一个主要的监管驱动因素是与国际电工委员会（IEC）和国际能源署光伏电力系统计划（IEA PVPS）等建立的光伏标准对齐。在2024年，IEA PVPS第17任务组开始解决钙钛矿PV的独特挑战，包括加速老化、稳定性以及在许多钙钛矿配方中存在的铅。IEC也正在努力调整现有光伏模块标准（例如，IEC 61215和IEC 61730）以适应钙钛矿基设备的特定特征，预计将于2025年由制造商进行试点的草案指南。

环境考虑在监管对话中占据核心地位，特别是关于在卤化钙钛矿吸收剂中使用铅的问题。欧盟的有害物质限制（RoHS）指令和化学品注册、评估、授权和限制（REACH）法规对目标在欧洲市场的公司尤为相关。像Oxford PV这样的制造商——钙钛矿-硅串联电池的领先开发者——正在积极与监管机构沟通，以展示安全封装和生命周期结束回收策略，从而降低铅泄漏风险。作为在德国运营试点线的公司，Oxford PV还参与行业财团以制定环境管理的最佳实践。

认证正在成为市场进入的重要里程碑。2024年，几家钙钛矿模块生产商开始进行第三方测试以获得IEC认证，预计在2025年将首次获得商业规模的认证。像Saule Technologies（波兰）和微量半导体（中国）等公司公开追求其灵活和刚性钙钛矿模块的认证。这些认证预计将加速建筑集成光伏（BIPV）和便携电源应用的采用。

展望未来，随着钙钛矿PV制造规模的扩大，监管环境可能会收紧。行业、监管机构与标准组织之间的持续合作将对解决环境问题、协调认证程序以及确保钙钛矿PV产品能够满足全球能源市场的严格需求至关重要。

未来展望：市场驱动因素、障碍与5年情景分析

卤化钙钛矿光伏（PV）制造的未来受到市场驱动因素、技术障碍和行业策略演变之间动态相互作用的影响。到2025年，该行业正从实验室级突破过渡到早期商业部署，几家公司和财团正在积极扩大生产规模和完善流程。

市场驱动因素：主要驱动因素是钙钛矿太阳能电池出色的功率转换效率（PCE），其在实验室环境中超过25%，而在试点规模模块中正在接近20%。这一性能，加上低成本、低温制造的潜力和与灵活基材的兼容性，使钙钛矿成为传统硅PV的颠覆性替代品。对轻质、高效率太阳能板在建筑集成光伏（BIPV）、便携电源和串联模块等应用的日益需求进一步加速了这一兴趣。包括Oxford PV和Meyer Burger Technology AG在内的主要行业参与者正在投资于钙钛矿-硅串联技术， aiming to commercialize modules with efficiencies exceeding 30% within the next few years.

障碍：尽管取得了快速进展，但仍然存在若干挑战。钙钛矿材料在真实世界条件下的长期操作稳定性——暴露于湿气、热度和紫外线光——依然是一个关键障碍。大规模制造也需要在均匀薄膜沉积、封装和铅管理方面取得进展，以满足环境和安全标准。对于特种前驱材料和设备的供应链开发与成熟的硅PV行业相比仍处于初级阶段。像第一太阳能和汉华解决方案正在密切关注钙钛矿的发展，一些公司正在探索混合或串联方法，但广泛采用将取决于克服这些技术和监管障碍。

5年情景分析：到2030年，钙钛矿PV制造的格局预计将多样化。早期商业模块——主要在细分市场或高端市场中——可能会由像Oxford PV这样的领先者提供，该公司已宣布计划在欧洲进行千兆瓦级生产。如果稳定性和环境问题得到解决，钙钛矿-硅串联模块可能在新的太阳能装置中占据显著份额，特别是在优先考虑高效率和轻量化解决方案的市场中。然而，采用速度的快慢将受到对实地数据、认证和可投资性的要求的制约，主流市场渗透预计将在这一十年后期实现。

来源与参考

Are perovskite cells a game-changer for solar energy?

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