钙钛矿电池现阶段的研究方向主要为单结电池和多结叠层电池，两种电池形式各有所长。

单结钙钛矿电池不需要依托PN结（由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成）就能产生光生伏特效应，结构简单；搭配其他半导体材料实现叠层的多结钙钛矿电池则可以覆盖大部分带隙，实现光子全方位吸收，进而带动电池效率成倍增长。

多家机构认为拥有高效率的叠层钙钛矿电池才是王道，范斌则表示，扎实做好单结钙钛矿才是行业发展的根本。

范斌此前接受媒体采访时称，不管用什么样的叠层，首先都要把钙钛矿做好。公司曾投入不少资源进行异质结上钙钛矿的叠层开发，后来发现在玻璃上做钙钛矿的量产工艺还没有完全开发好的时候，进行钙钛矿/晶硅叠层开发是没有基础的。

“这是我们的看法，当然也有人不这么看，也有一些企业选择在硅片上做钙钛矿。最终的结果还是需要交给市场评判。”

4.1 单结电池结构简单，转换效率仍有提升空间

单结钙钛矿电池结构可分为介孔结构和平面结构。

相较于钙钛矿/晶硅叠层电池多达十几层的结构，平面结构的单结钙钛矿电池仅有5层，分别是透明导电电极、电子传输层、钙钛矿光电吸收层、空穴传输层、金属电极。其中，平面结构中的反式结构由于制备工艺简单且成膜温度较低，是钙钛矿电池厂商产业化过程中主要采用的结构。

电池转换效率方面，单结钙钛矿电池理论效率为33%，远高于晶硅的29.4%；但现阶段钙钛矿电池主流厂商单结中试线效率仍在15%-16%左右，2023年内或提升至18%，离钙钛矿理论效率仍有较大提升空间。

华泰证券认为，短期内，钙钛矿电池将通过材料改性、配方优化、备制钝化层等多路径并行提效；长期来看，叠层是提效的终极手段，将打开钙钛矿效率天花板。

目前，单结钙钛矿组件产业化进展较为前列，其中协鑫光电、纤纳光电已率先完成100MW单结钙钛矿组件中试线安装。

据悉，协鑫光电生产的全球大尺寸钙钛矿组件（1m×2m）已经下线。2022年北京冬奥会期间运行的全球少有的钙钛矿光伏建筑项目采用的即是协鑫光电的钙钛矿组件。目前，其投建的全球100MW量产线已在昆山完成厂房和主要硬件建设，预计2023年量产组件产品光电转化效率将超过18%，未来将进一步提升至25%以上。同时，公司GW级产线已在规划中，目标2024年下半年落地。

纤纳光电已完成1.245×0.635m尺寸组件发布，功率可达130W。公司头一条GW级产线预计2023年年底通线，预计转换效率可达20%。

另有极电光能756cm²大尺寸单结钙钛矿光伏组件转换效率目前达到18.2%。

4.2 叠层电池转换效率高，但多处于试验阶段

叠层结构是指不同光学带隙的电池进行堆叠，宽带隙电池和窄带隙电池分别吸收较高、较低的能量光子，实现子电池对太阳光谱分段利用。

叠层电池根据叠层数量可分为双结、三结、四结等，目前结数高的是美国国家可再生能源实验室发布的六结电池（砷化镓），效率高达47.1%。

虽然增加电池结数可以提升电池效率，但所带来的高成本也不容忽视。因此，目前常规的结构是两结叠层，其中又以效率较高的钙钛矿/晶硅叠层、钙钛矿/钙钛矿叠层为两结叠层的研究焦点。

钙钛矿/晶硅叠层是以晶硅作为底电池。

晶硅电池工艺成熟，作为底电池较为稳定，研究进展相对更快，目前已取得的实验室效率是2022年12月德国HZB研究中心认证的32.5%。

从晶硅电池的适配程度来看，HJT相对更加合适。HJT具备良好的非晶硅钝化层、对称结构以及透明导电氧化物（TCO），再加上钙钛矿/HJT叠层电池为串联结构，可输出超高电压，实验转换效率已达到31.3%；对比Topcon叠层，钙钛矿与HJT叠层需要做的改造也更少。

目前，已有多家晶硅电池厂商涉足钙钛矿/HJT叠层电池。

华晟新能源已完成HJT-钙钛矿电池中试线，实现M6大面积叠层均匀制备，目标效率为30%；宝馨科技（002514.SZ）计划2年内完成100MW钙矿或HJT-钙钛矿叠层电池产线；中来股份（300393.SZ）涉足钙钛矿材料与HJT-叠层电池技术开发，目标效率26%以上。

钙钛矿/钙钛矿叠层是通过人工分别合成宽带隙和窄带隙钙钛矿，与钙钛矿/晶硅叠层相比，钙钛矿/钙钛矿叠层效率逐步跟上、度电成本更低、工艺更简单。

2022年12月底，经日本JET第三方认证，目前仅有的一家专注全钙钛矿叠层的厂商仁烁光能团队研发的全钙钛矿叠层电池稳态光电实验室转换效率达到29.0%，再次打破了该团队在2022年6月创造的28.0%的世界纪录。

成本方面，钙钛矿/晶硅叠层度电成本为5.22美分/KWh，高于钙钛矿/钙钛矿叠层的4.22美分/KWh；工艺方面，钙钛矿/钙钛矿叠层是将顶电池涂抹在玻璃上，对比钙钛矿/晶硅叠层在晶硅绒面上涂抹更为简单。