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

✪  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一體，但作為能源史上技術迭代最典型的產業之一，光伏產業在效率和效益的催逼下，不斷掀起狂風巨浪，晶體硅電池的效率提升之路愈發舉步維艱。

事實上，對于天然礦物轉化太陽能效率的局限性，科學界心知肚明，一眼到底，他們很早就發現，晶硅太陽能電池的轉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之上，替代晶硅來刺穿那層惱人的天花板。

有機發光二極管（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折。

彼時，日本科學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，雖然轉化率只有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，并以令人瞠目的轉化率提升速度和成本優勢，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化，如魔豆里破皮而出的藤蔓，其轉化效率一路從10%攀升至接近20%。

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

第二年，韓國科學家繼續改進金屬鹵化物吸光材料，將其能量轉化效率提升至22.1%。

此后幾年，「藤蔓」依然沒有停止生長。

最新數據依然來自瑞士洛桑聯邦理工學院，它和瑞士電子與微技術中心一起宣稱，其研發的鈣鈦礦硅疊層光伏電池，轉化效率已達創紀錄的31.3%。

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

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

1970年代這個數字為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。

盡管晶硅光伏領域里的先鋒們依然不斷探索新技術，N型異質結、N型TOPcon、以及N型IBC技術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。