在双碳目标的指引下，光伏将进入下一个快速发展阶段。
作为第三代太阳能电池，钙钛矿电池具有转换效率上限高、成本低廉等优势。钙钛矿电池进展针对钙钛矿太阳能电池存在的问题，很多科研团队都付出了极大的心血和时间，希望能让其早日实现量产，助力光伏产业发展。
长城汽车的新能源布局资料显示，极电光能成立于2020年4月13日，法定代表人为杨红新，经营范围涉及太阳能发电技术服务等。由此可见，国内外很多科研团队都在致力于钙钛矿电池的研究，不过主要集中在电池的稳定性方面，尺寸上还是受到了一定的限制。图片来源：Greener据能源研究机构Greener公布的数据显示，2020年巴西光伏组件进口量排名统计中，比亚迪排名第五，力压隆基和晶澳科技等龙头企业，可见其在海外市场的受欢迎程度。国内，在光伏领域取得突出表现的车企，除了前文提到的长城，还有我们非常熟悉的比亚迪，旗下的光伏产品还是主流的晶硅太阳能电池，早已上市销售多年，虽然不及隆基股份、晶科能源等龙头企业，也有一定的市场地位。美国三大汽车制造商之一的通用汽车，早在2011年就已进军光伏;特斯拉在2016年进入光伏市场，旗下的太阳能屋顶和Powerwall电池系统在近期发生的美国德州断电事故中名声大噪。
目前钙钛矿电池的寿命多在1000小时左右，而晶硅太阳能电池的工作寿命为20-25年，根本不可同日而语。第一代太阳能电池主要指单晶硅和多晶硅太阳能电池，就是现在我们常见的太阳能电池;第二代太阳能电池主要包括非晶硅薄膜电池和多晶硅薄膜电池。其中，内蒙古送出电量356亿千瓦时，同比增长21.5%;山西送出电量252亿千瓦时，同比增长45.8%;新疆送出电量180亿千瓦时，同比增长45.9%;宁夏送出电量173亿千瓦时，同比增长32.5%;安徽送出电量153亿千瓦时，同比增长48.5%;甘肃送出电量133亿千瓦时，同比增长37.0%。
1-2月份，全国核电发电量584亿千瓦时，同比增长23.4%，增速比上年同期提高25.6个百分点。1-2月份，全社会用电量同比快速增长，三次产业用电量增速均超过20%;发电装机延续绿色发展趋势，燃气发电装机容量超过1亿千瓦;各类型发电设备利用小时均同比提高，其中核电和风电提高超过100小时;全国跨区送出电量快速增长;发电基建新增装机同比增加，其中风电和太阳能发电新增装机增加较多;电源和电网完成投资均同比提高。一、全社会用电情况1-2月份，全国全社会用电量12588亿千瓦时，同比增长22.2%，增速比上年同期提高30.0个百分点。1-2月份，14个省份全社会用电量同比增长超过全国平均水平。
分产业看①，1-2月份，第一产业用电量142亿千瓦时，同比增长26.5%，占全社会用电量的比重为1.1%;第二产业用电量8012亿千瓦时，同比增长25.8%，增速比上年同期提高37.8个百分点，占全社会用电量的比重为63.6%;第三产业用电量2313亿千瓦时，同比增长22.5%，增速比上年同期提高25.6个百分点，占全社会用电量的比重为18.4%;城乡居民生活用电量2121亿千瓦时，同比增长10.0%，增速比上年同期提高7.6个百分点，占全社会用电量的比重为16.9%。全国制造业用电量同比增长26.7%，增速同比提高37.2个百分点。
核电5104万千瓦，同比增长4.7%。1-2月份，全国各省送出电量合计2307亿千瓦时，同比增长33.6%。分省份看，全国除西藏(-26.3%)和海南(-2.4%)外，其他省份火电发电量均同比增加，其中，增速超过20%的省份有浙江(62.6%)、广东(53.2%)、贵州(51.3%)、云南(47.3%)、重庆(44.9%)、湖北(38.5%)、江西(29.2%)、福建(28.3%)、青海(27.6%)、湖南(25.9%)、四川(25.2%)和新疆(21.5%)。太阳能发电2.6亿千瓦，同比增长23.2%。
五、新增装机情况1-2月份，全国基建新增发电生产能力1559万千瓦，比上年同期多投产769万千瓦。1-2月份，全国规模以上电厂发电量12428亿千瓦时，同比增长19.5%，增速比上年同期提高27.7个百分点。制造业中，四大高载能行业合计用电量同比增长18.3%，其中，建材行业同比增长39.4%，黑色行业同比增长18.8%，化工行业同比增长14.3%，有色行业用电量同比增长12.7%;高技术及装备制造业合计用电同比增长46.7%，其中，电气机械和器材制造业、汽车制造业、仪器仪表制造业、通用设备制造业、计算机/通信和其他电子设备制造业同比增长超过50%，分别为63.1%、63.0%、57.5%、55.3%和53.3%;消费品制造业合计用电同比增长37.3%，其中，家具制造业、木材加工和木/竹/藤/棕/草制品业同比增长超过50%，分别为60.4%和59.7%。图2 2005年以来历年1-2月份利用小时情况分类型看，1-2月份，全国水电设备平均利用小时为401小时，比上年同期提高21小时。
1-2月份，全国基建新增发电生产能力1559万千瓦，比上年同期多投产769万千瓦。截至2月底，全国6000千瓦及以上电厂装机容量20.9亿千瓦，同比增长8.7%，增速比上年同期提高2.9个百分点。
3月20日，中电联发布了2021年1-2月份电力工业运行简况。1-2月份，全国电网工程完成投资227亿元，同比增长64.9%。
分省份看，全国共有18个省份火电设备利用小时超过全国平均水平，其中甘肃和青海超过900小时，新疆、四川、北京、江西、重庆、宁夏、湖北、内蒙古、陕西和广西超过800小时，而西藏仅为66小时。水电、核电、风电等清洁能源完成投资占电源完成投资的91.9%，比上年同期提高2.6个百分点此外，在结晶过程中，这种多成分钙钛矿容易出现相分离(如形成黄色的非钙钛矿相)，同时在钙钛矿中会出现大量空位缺陷，这将形成缺陷俘获或散射中心，从而影响器件性能及稳定性。鉴于单晶优异的光电性质，研究团队使用该单晶进一步设计组装了集成型自驱动光探测器，发现该探测器具有响应率高、光电导增益大、探测率高、响应速度快等优点。近日，陕西师范大学研究员刘渝城与刘生忠团队、美国西北大学教授Mercouri G. Kanatzidis合作，研发出一种有效的晶体生长策略，制备出尺寸达几英寸的高质量多元阳离子及混合卤素钙钛矿单晶，并利用这种钙钛矿单晶设计制备出自驱动集成光探测器。刘渝城表示，这种设计为钙钛矿自驱动集成电路成像应用开辟了一条新途径，接下来，团队将进一步优化集成自驱动光探测器的性能，推动其走向商业化。
然而，不同研究团队报道的基于此种钙钛矿的高性能器件中，几种离子的组成和比例不尽相同，尤其是铯离子的相对含量。单晶钙钛矿脆性大、不易弯折，因此制备大面积、较薄厚度的钙钛矿单晶仍是一个极大的挑战，这类材料难以在光电探测器中得到广泛应用。
相比多晶钙钛矿，单晶钙钛矿的载流子传输能力和稳定性更好。由于独特的光电性质，有机金属卤化物钙钛矿在高性能太阳能电池、发光二极管、光电探测器和激光器等领域具有巨大应用潜力。
因此，早在2015年，该团队发展了升温反应结晶策略，在约100摄氏度低温溶液中生长得到了高质量、大尺寸的有机金属卤化物钙钛矿单晶，并且不需要真空环境，大大降低了生长难度和成本。测试发现，这种基于还原剂稳定策略生长的钙钛矿单晶具有相对更长的载流子寿命、更高的电荷迁移率、更长的载流子扩散距离、优异的均匀性和长期稳定性。
研究团队在此前基础上，通过优化结晶策略和控制单晶生长过程，生长了多元阳离子混合卤素钙钛矿单晶。此外，基于该单晶制备的1212像素探测器阵列光响应均匀，对一个22像素的阵列进行选择性辐照时在像素之间显示出良好的分辨力。刘渝城介绍，传统的高性能无机半导体单晶生长往往需要保证真空环境，并且要在500摄氏度以上高温下进行。相关论文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abc8844。
中国科学院大连化学物理研究所研究员刘生忠说。为了解决这些问题，合作团队选用还原剂抑制晶体生长过程中的相分离，进而制备出大尺寸的三阳离子混合卤素钙钛矿单晶。
在FAPbI3钙钛矿中掺入铯离子、甲胺离子和溴离子，可以形成多阳离子及多卤素离子的钙钛矿，这种结构的钙钛矿被证明是高效光伏光电器件的最佳组成。相关成果发表在《科学进展》上
单晶钙钛矿脆性大、不易弯折，因此制备大面积、较薄厚度的钙钛矿单晶仍是一个极大的挑战，这类材料难以在光电探测器中得到广泛应用。在FAPbI3钙钛矿中掺入铯离子、甲胺离子和溴离子，可以形成多阳离子及多卤素离子的钙钛矿，这种结构的钙钛矿被证明是高效光伏光电器件的最佳组成。
刘渝城介绍，传统的高性能无机半导体单晶生长往往需要保证真空环境，并且要在500摄氏度以上高温下进行。此外，基于该单晶制备的1212像素探测器阵列光响应均匀，对一个22像素的阵列进行选择性辐照时在像素之间显示出良好的分辨力。相关论文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abc8844。相比多晶钙钛矿，单晶钙钛矿的载流子传输能力和稳定性更好。
为了解决这些问题，合作团队选用还原剂抑制晶体生长过程中的相分离，进而制备出大尺寸的三阳离子混合卤素钙钛矿单晶。此外，在结晶过程中，这种多成分钙钛矿容易出现相分离(如形成黄色的非钙钛矿相)，同时在钙钛矿中会出现大量空位缺陷，这将形成缺陷俘获或散射中心，从而影响器件性能及稳定性。
相关成果发表在《科学进展》上。然而，不同研究团队报道的基于此种钙钛矿的高性能器件中，几种离子的组成和比例不尽相同，尤其是铯离子的相对含量。
因此，早在2015年，该团队发展了升温反应结晶策略，在约100摄氏度低温溶液中生长得到了高质量、大尺寸的有机金属卤化物钙钛矿单晶，并且不需要真空环境，大大降低了生长难度和成本。中国科学院大连化学物理研究所研究员刘生忠说。