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资本青睐钙钛矿
2021年10月13日，极电光能首次融资发布会在江苏无锡举行。此次融资由碧桂园创投、九智资本联合领投，建银国际、云林基金跟投，控股股东稳晟科技追加投资，共募集资金2.2亿人民币，主要用于新技术研发和试制线建设。
在本次融资发布会上，极电光能与锡山经济技术开发区签署了战略合作协议，携手共建落户于锡山经济技术开发区的150MW试制线项目，并预计于明年中期建成投产，将陆续推出钙钛矿发电石材、光伏幕墙玻璃及钙钛矿发光量子点产品。
钙钛矿产品吸引资本关注，这并不是第一次。早在2019年4月26日，长江三峡集团旗下的三峡资本，就曾经以战略投资者的身份，注资纤纳光电，投资金额5000万人民币。2021年1月，纤纳光电宣布，该公司完成C轮融资，共计3.6亿元，仍由三峡资本领投，京能集团、衢州金控、三峡招银等资方跟投；就在三峡集团战略投资钙钛矿的前一个月，风电巨头金风科技也宣布，以战略投资者的身份，领投英国钙钛矿太阳能发电公司牛津光伏有限公司D轮融资，投资金额2100万英镑。
时间进入到2021年，资本进驻钙钛矿的步伐仍未停止，在极电光能融资成功之前的8月2日，另一家钙钛矿光伏企业曜能科技宣布，获高瓴气候变化投资团队数千万元的A轮融资已经到账。
又爱又恨钙钛矿
一起起成功的融资案例，让人不仅好奇：钙钛矿究竟有何魅力，能够被资本市场如此偏爱？
所谓钙钛矿，1839年第一次被发现时，是一种天然矿物钛酸钙（CaTiO3）。此后若干年，科学家们经年累月的研究发现，这种富含钙钛矿的晶体材料，由于ABX3的特殊结构，使它在高温催化及光催化方面具有潜在的应用前景，不但可以制成发光二极管、催化剂，甚至可以制成未来量子计算机的元件，而钙钛矿的概念，也有了延展，不再特指钙钛复合氧化物，而用来泛指一系列具有化学式的化合物。
钙钛矿材料第一次被应用在太阳能发电领域，是在2009年。尽管当时的发电效率只有3.8%，但是研究人员很快意识到，由钙钛矿材料制作的电池对光的吸收能力是传统太阳能电池材料的100倍，也就是钙钛矿电池只需使用1/100的厚度，即可产生相同的能量输出，相应减少了所需材料数量，而且产生的电压更高，还能增加能量产出。来自科研界的结论显示，相比晶体硅电池，钙钛矿电池的效率上限更高，设计出的电池效率理论上可以达到33%的效率极限，而由钙钛矿电池和晶体硅组成的的叠层电池理论转换率极限更是高达43%。
此外，由于钙钛矿材料对杂质不敏感，通常90%左右纯度的钙钛矿材料就可以用于制造效率达到20%以上的太阳能电池；作为对比，晶硅材料则对杂质非常敏感，纯度必须达到99.9999%以上才能用于制造太阳能电池。
这种不同材料体系的成本，体现在数据上的表现为：晶硅太阳能电池每平方米造价为500—700元，薄膜太阳能电池每平方米造价1300—1400元，钙钛矿太阳能电池每平米预计成本将低至100元。
尽管理论上钙钛矿电池的发电效率上限更高、工艺更简单、但是走出实验室的钙钛矿电池还需要面对更多的挑战。不稳定、有毒和面积小，便是其不得不面对的“三座大山”。
由于离子组成的钙钛矿半导体天生结构“柔弱”，工作条件下受光照、电场、温度、水氧等作用的影响会产生结构缺陷，导致半导体材料发生结构改变甚至分解；分解逃逸出来的离子还会进入到电荷传输层或者电极层，进一步破坏光电转换功能，造成整体器件效率的显著降低。
具有“太阳能之父”之称的马丁·格林教授就指出：“在接受光照的前八个月，最优质的钙钛矿能够保留它97%的性能，而标准硅电池在第一年的衰退率是低于2%～3%的，在随后25～30年的时间中，标准硅电池每年的衰退率不超过0.5%。相比目前标准的，市场上商业化的光伏产品来讲，钙钛矿稳定性不足是比较大的问题。”
稳定性之外，大多数钙钛矿电池中含有有毒物质铅，铅是一种有毒金属。研究人员尝试过使用替代品，如锡，不过电池性能下降。
除了稳定性和毒性这些材料本身的问题，当科学家在实验室中使用微小电池时，使用TCO薄膜收集电流时，可以通过大量光线，具有微小电阻；在较大的面积上使用电池时，电阻率明显提高，发电效率下降。例如，在松下公司，研究人员发现一块6.25平方厘米的钙钛矿电池，效率为20.6%。但当35个电池片组合成412平方厘米的组件时，效率降至12.6%。
前途无量钙钛矿
面对“三座大山”的阻挡，一些试图将钙钛矿电池市场化的公司选择了退出。比如曾经是钙钛矿太阳能专利第三大持有者的跨国公司富士胶片；比如澳大利亚的钙钛矿开发商GreatCell Solar。
有退出者就有新进入者。2009—2021年的十余年里，英国牛津大学，瑞士洛桑联邦理工学院，中国科学院、南方科大等众多全球顶尖科研机构和日本松下、夏普、东芝，中国的纤纳光电、协鑫纳米、极电光能、曜能科技、通威等国内外企业，都投入了大量人力物力，致力于实现钙钛矿太阳能电池的量产。在众多研发机构和企业的艰难公关下，困扰钙钛矿电池的“三座大山”正在被一座座攻克。
在转换效率方面，成立于2015年的杭州纤纳光电，在公司成立一年半后，就将钙钛矿光伏小组件(超过16cm )效率提升至15.24%，经NREL认证，刷新了此前该领域12.1%的世界纪录。此后，又分别在2017年5月、2017年12月、2018年7月和2020年四次刷新了该记录。
2021年5月，纤纳光电再次传来最新消息，其第三代钙钛矿薄膜光伏技术再获突破，在20 cm²的组件上实现了20.2%的稳态光电转换效率。该结果由国际认可的第三方计量科学研究院独立认证。20.2%稳态转换效率是目前钙钛矿小组件的世界最高效率，也是其第六次刷新钙钛矿组件效率的世界纪录。
在更大面积的钙钛矿组件方面，2021年4月2日，无锡极电光能科技有限公司对外宣布，经全球权威测试机构JET（日本电气安全环境研究所）严格检测，在63.98cm⊃2的钙钛矿光伏组件上，实现了20.5%的光电转换效率。该效率是目前全球范围内大面积钙钛矿组件效率的创新纪录，已经与当前主流晶硅产品效率相当。
在稳定性方面，目前钙钛矿电池主要遵循由瑞士日内瓦国际电工委员会(IEC)制定的硅太阳能电池板认证标准。该标准称为IEC 61215，涉及性能测试、环境箱老化测试、电器安规测试、机械应力测试、户外测试等多种。
2021年初，纤纳的钙钛矿组件再次通过了紫外、湿热和光衰三项核心耐老化加严测试。其中，紫外耐老化测试的总量为100 kWh，等同于IEC61215标准的6.5倍；湿热耐老化测试3000 h，等同于IEC61215标准的3倍。两项测试组件功率衰减均小于5%。在为钙钛矿组件量身定制的更严苛的加热光衰老化测试中，在70 ℃ 老化温度以及一个标准太阳光1000 h持续照射后，组件功率基本维持在初始值。上述两项认证结果代表着，纤纳光电的钙钛矿组件稳定性与其他已经商业化的技术基本相当，甚至远远超过了先前的稳定性预期。
至于有毒性方面，2019年成立钙钛矿团队的通威集团表示，将采用高效硅基底电池和低成本和无毒稳定钙钛矿材料叠加的大尺寸技术路线。按照通威的规划，在未来3-5年内，将进行叠层钙钛矿电池的中试化量产实验，并与主流设备企业合作开发可大规模化的叠层钙钛矿电池的制备技术，并评估进行叠层钙钛矿电池的可稳定规模化制造性和产品长期稳定性等问题，在5-10年内进行钙钛矿叠层电池的大规模量产，其低成本的钙钛矿材料也可达到与晶硅电池相聘美的稳定性水平。
除了采用无毒材料，Oxford PV的串联电池生命周期分析也表明，少量铅泄漏对环境毒性没有太大影响。
解决了技术上的难题，再辅之于“碳中和”的大环境，拥有钙钛矿电池新技术研发优势的企业，会受到资本市场的青睐，也就并不意外了。
就像作为三峡集团战略投资钙钛矿的重要参与者，三峡建信（北京）投资基金管理有限公司副总裁余操所说，相比晶体硅电池，钙钛矿电池的天花板显然更高，而且效率提升非常快。不同技术类型电池技术除了一些特殊应用场景外，比如BIPV，最终比拼的是LCOE（平准化度电成本），从目前各类技术发展来看，钙钛矿技术的LCOE将可能成为最低的。一些高效晶硅技术，如HIT，虽然功率高，但系统造价也高，因此在LCOE这个最关键的指标上可能将逐渐被钙钛矿技术所超越。
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