1、产业化优势

钙钛矿产业化优势在于其增效降本远超晶硅。从光电转化率的角度来看，钙钛矿几乎只用了10年时间走过了晶硅50年的发展路程。钙钛矿与晶硅的技术之争本质是几十万种钙钛矿材料，和一种晶硅材料的竞争。

根据前文产业链分析，钙钛矿电池一间工厂仅45分钟走完全部流程，生产效率显著提升。

产线建设成本约为晶硅50%。光伏企业投资1GW产能GaAs（Tum-key线）需要金额约50亿元；投资1GW产能晶硅电池需要合计投资金额7.5-10亿元左右；工艺成熟条件下测算，1GW产能钙钛矿电池投资金额可降至约5亿元，约为晶硅电池投资金额的50%，GaAs（Tum-key线）的10%。

钙钛矿电池生产能耗不及晶硅组件1/10。晶硅在拉单晶的过程中需要900℃以上的温度将硅料融化，而钙钛矿各功能层的加工温度不超过180℃，且大多数环节也无需真空条件。制造1W单晶组件的能耗大约为1.52kWh，而每瓦钙钛矿组件的生产能耗仅为0.12kWh，不及晶硅组件能耗的1/10。

2、产业化制约因素

钙钛矿电池产业化优势明显，但是同时也存在一定制约因素。目前研究人员针对于制约因素已经寻找到一些解决方式，未来仍需不断探索。

（1）材料稳定性先天缺陷

钙钛矿电池相较晶硅电池有显著降本增效优势，但钙钛矿及电池器件各材料稳定性存在先天缺陷，容易导致组件在运行过程中寿命衰减。

离子晶体结构，钙钛矿材料具备不稳定性。钙钛矿自身的不稳定性可分为：1）物理不稳定性，即材料本身分解能较低，离子容易发生扩散，温度或者组分的差异会导致钙钛矿材料发生成分偏析或者相分离，影响钙钛矿层的光电性能和长期稳定性；2）化学不稳定性，即钙钛矿具有离子键合特性，并且组成离子均为离子势较小的“软”离子，且含有较易分解的有机铵离子，这使得钙钛矿体系形成能较小、缺陷密度较高、各组分反应活性大，容易与环境中的水分子、空气发生反应，光照下发生相分离，同时大量缺陷的存在也使得离子迁移很容易发生，是钙钛矿太阳能电池存在“迟滞”现象的重要原因，离子迁移的累积会造成钙钛矿晶体结构的崩塌，极大地损害器件的长期稳定性。

多层材料叠加，界面接触复合反应影响电池性能。除钙钛矿材料自身的光电稳定性对器件影响之外，器件各层材料之间的接触面对器件性能的影响也起到重要作用。界面的不稳定性主要存在于钙钛矿层与电子、空穴传输层之间。1）钙钛矿层材料的在结晶过程中晶粒间出现空隙，导致当电子、空穴材料接触时复合严重，电池性能降低，并影响器件的稳定性。2）电子传输层常用的是金属氧化物TiO2，由于其光催化特性，TiO2在光照条件下容易与接触的钙钛矿材料和氧反应导致材料分解。

多种途径弥补先天缺陷，助力钙钛矿产业化进程。由于钙钛矿材料的可设计性，研发人员提出了各种应对方案解决稳定性问题。针对上述问题采取添加组分及稳定剂工程、改进封装材料、寻找化学性质更稳定、尺寸因子更合适的钙钛矿体系等手段来增强钙钛矿电池的稳定性。目前已有多家公司的钙钛矿电池产品通过了在85摄氏度和85%相对湿度下连续工作1000小时的测试，这是业内著名的针对晶硅电池的严格测试。

（2）大面积制备有难度

实现高效率钙钛矿电池的大面积制备是其产业化的另一大挑战。实验室效率进展迅速，产业化阶段电池效率会随组件面积放大而衰减。目前钙钛矿电池实验室效率进展迅速，然而大多为1cm以下的小面积薄膜，对大多数光伏技术来说，大面积制备往往伴随着电池效率的降低，这主要是由于电池面积增大伴随着串联电阻的线性增大。对于钙钛矿电池而言，这种随电池面积增加而性能降低的现象更加明显。除了串联电阻的普遍因素外，影响高效率钙钛矿电池大面积制备的主要原因是其材料性质及制备方法。

溶液旋涂法是实验室制备钙钛矿电池的常用方法，虽然操作简单、成膜速度快、重复性好，但无法满足钙钛矿太阳能电池大规模工业化生产所需要的大面积、低成本等制造要求。目前常用制备大面积钙钛矿生产工艺主要有溶液涂布法、溶液喷涂法、软膜覆盖法和气相沉积法，但大面积钙钛矿太阳能电池的光电转换效率与旋涂法相比仍存在差距。

（3）环保问题

钙钛矿电池制备过程中前驱体溶液含铅。钙钛矿薄膜的厚度与前驱体溶液浓度之间存在直接关系，制造高效钙钛矿太阳电池需要相对高浓度的含铅前驱体。由于钙钛矿电池含铅，并且所含碘化铅具有水溶性，老化钙钛矿电池如未采取合适的回收方式，其中包含的碘化铅浸出进入土壤后，被植物所吸收进入食物链，相对于其他人类活动带入环境中的铅其迁移性要高10倍以上。

目前钙钛矿含铅不可避免。在卤化钙钛矿中存在过量的碘化铅是钙钛矿电池效率超过20％的关键。目前无铅化是钙钛矿材料研究的重要方向之一，但到目前为止尚未找到光电效应能与铅基钙钛矿电池匹配的其他材料电池，锡基钙钛矿可以达到16%左右的效率，但目前技术仍不太成熟。且含铅钙钛矿更适合低温制备，目前仍然是钙钛矿电池商业化的优先选项。