1954年，在貝克雷爾發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)125年之后，美國科學(xué)家恰賓和皮爾松為它找到真正發(fā)揮價值到應(yīng)用場景——他們在美國貝爾實驗室首次制成轉(zhuǎn)化效率為6%的實用單晶硅太陽電池，由此，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏技術(shù)誕生了。

✪  左：亞歷山大·貝克雷爾（Alexandre Becquerel）;右：Lev Perovski。

✪  1954年，美國貝爾實驗室首次制成轉(zhuǎn)化效率為6%的實用單晶硅太陽電池。

此后很長一段時間里，晶硅太陽能電池，都是成本和效率極佳的統(tǒng)一體，但作為能源史上技術(shù)迭代最典型的產(chǎn)業(yè)之一，光伏產(chǎn)業(yè)在效率和效益的催逼下，不斷掀起狂風(fēng)巨浪，晶體硅電池的效率提升之路愈發(fā)舉步維艱。

事實上，對于天然礦物轉(zhuǎn)化太陽能效率的局限性，科學(xué)界心知肚明，一眼到底，他們很早就發(fā)現(xiàn)，晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率理論極限值為29.43%，于是，從1970年代開始，便試圖找到一種實驗室合成材料，希望在平衡成本和效率的基礎(chǔ)之上，替代晶硅來刺穿那層惱人的天花板。

有機發(fā)光二極管（OLED）之父、曾在美國紐約羅切斯特的柯達研究實驗室工作的美國國家工程院院士鄧青云和米夏埃爾•格雷策爾都曾沿著有機太陽能電池方向進行探索，但均并未掀起波瀾。

大家苦苦探索，求而不得，直到2009年，沉睡了180年的鈣鈦礦材料在日本被命運喚醒，開始了它生命的一次轉(zhuǎn)折。

彼時，日本科學(xué)家宮坂力試著將金屬鹵化物鈣鈦礦材料用于太陽能電池的開發(fā)，雖然轉(zhuǎn)化率只有3.8%，并很快被束之高閣，但正如前文所講，它向科學(xué)界搖響的靈感之鈴，使其在3年之后被回音重新喚醒，并以令人瞠目的轉(zhuǎn)化率提升速度和成本優(yōu)勢，成為刺向晶硅世界的一根長矛。

C。攪入晶硅世界

長矛的銳度愈刷愈利。

從2013年到2015年，實驗室里合成的鈣鈦礦晶體不斷迭代和優(yōu)化，如魔豆里破皮而出的藤蔓，其轉(zhuǎn)化效率一路從10%攀升至接近20%。

2016年，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院用涂布工藝和簡易真空工藝結(jié)合，制備出SD卡大小的鈣鈦礦太陽能電池，單元轉(zhuǎn)換效率一下超過了20%。

第二年，韓國科學(xué)家繼續(xù)改進金屬鹵化物吸光材料，將其能量轉(zhuǎn)化效率提升至22.1%。

此后幾年，「藤蔓」依然沒有停止生長。

最新數(shù)據(jù)依然來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院，它和瑞士電子與微技術(shù)中心一起宣稱，其研發(fā)的鈣鈦礦硅疊層光伏電池，轉(zhuǎn)化效率已達創(chuàng)紀錄的31.3%。

但這并不令人驚奇，因為在被視為未來發(fā)展方向的鈣鈦礦疊層電池里，其理論數(shù)字帶來更大想象空間——雙疊層轉(zhuǎn)換效率達43%，三層理論效率已超50%。

就在鈣鈦礦用不斷增長的轉(zhuǎn)化率挑動晶硅世界的神經(jīng)時，后者的光電轉(zhuǎn)化效率卻并無突破性長進。

1970年代這個數(shù)字為13%、14%，2000年后進入平臺期，此后小有進步，到了2017年，便停在26.7%左右。

盡管晶硅光伏領(lǐng)域里的先鋒們依然不斷探索新技術(shù)，N型異質(zhì)結(jié)、N型TOPcon、以及N型IBC技術(shù)也都引起聚光燈的追隨，但物理極限的宿命如同一個不可翻越的屏障矗立在眼前。