2026年的第一个季度，马斯克频繁出现在中国光伏产业链的视野中，并成为中国光伏变局的一个关键变量。
马斯克团队于今年2月曾密集走访多家中国光伏企业，他看的是整个产业链条——从设备、硅片到电池组件，并重点关注包括钙钛矿在内的下一代高效光伏技术。这一系列动作，被外界视为其在能源与太空基础设施方向加速布局的重要信号。
尽管马斯克本人并未公开明确押注钙钛矿，但从其长期布局来看，这一技术与其太空蓝图的核心战略高度契合。
相比晶硅电池，钙钛矿效率更高、在弱光条件下依然能发电，生产工艺简短，生产成本低。同时，钙钛矿具备轻量化与柔性化潜力，甚至在发射时以卷曲形态收纳，到达轨道后再展开使用，大幅降低发射体积与载荷重量，这使其在太空光伏场景中具备独特优势。目前，钙钛矿被行业已视为下一代光伏的核心路线之一。
正因如此，围绕钙钛矿的角力，早已超出了单纯的技术竞争，演变成一场关乎产业话语权的国家级博弈。
在这场国际竞赛中，日本在钙钛矿领域的布局最早，在钙钛矿太阳能电池的早期研究阶段，日本曾处于全球前沿，但被中国后来居上。当竞争从实验室转移到工厂、从研发转移到量产，中国凭借完整的供应链和成本优势，已然成为钙钛矿领域的领跑者。
根据中商产业研究院分析师预测，2024年中国钙钛矿渗透率约0.5%，2030年有望跃升至30%。中国光伏行业协会（CPIA）则预计，全球钙钛矿电池总产能将以年复合增速约140%而增长，到2030年达461GW，其中中国将占据绝大部分。
一家钙钛矿企业炎和科技创始人冯凡表示：“目前，全球钙钛矿光伏产业呈现中国全面领跑、欧美日差异化追赶的格局。中国已成为全球钙钛矿的设备、研发、制造与创新中心，相关专利占全球超75%。欧美日虽在基础研究、柔性应用等细分领域有积累，但产业化速度、产能规模与成本竞争力均远落后于中国”。
在围绕钙钛矿的较量中，每一次技术突破和产业动作，都可能改变未来全球能源格局的故事。
01 从实验室走向产业前线
这场博弈的起点，要追溯到百年前的一块矿石说起。
1839年，德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（Gustav Rose）在俄罗斯乌拉尔山脉的岩石中发现了一种晶体结构奇异的氧化物。由于最早被发现的是一种钛酸钙化合物，因此这种材料也被统称为“钙钛矿”。
2009年，日本桐荫横滨大学的研究团队在太阳能电池研究中，引入钙钛矿结构材料替代传统染料作为吸光层，开启了钙钛矿材料在光伏领域的应用探索。
宫坂力选用了一种有机-无机杂化的钙钛矿材料，取代了传统染料敏化太阳能电池中的染料，作为新型光敏化剂。实验结果发现光电转换效率达到3.8%，宫坂力将实验内容发表在了《美国化学学会志》（JACS）上，成为第一篇在学术期刊上系统公开探讨钙钛矿太阳能电池研究的论文。
然而，这块电池只稳定了几分钟，随即转瞬即逝。液态电解质溶解并分解了钙钛矿吸光层，效率迅速归零。世界上第一块钙钛矿太阳能电池，就这样在诞生的当天宣布告终。
这次实验的失败主要是因为液态电解质与钙钛矿的物理化学特性不兼容。这也让后来研究者逐渐意识到，要想效率高、还能用得久，就必须把液体换掉，改用更稳定的固态材料来传导电荷。
02 2012“关键突破年”
此后多年，在钙钛矿效率竞赛的“领奖台”上，日本逐渐被其他国家超越。
2011年，韩国成均馆大学朴南圭（Nam-Gyu Park）课题组，通过技术改进将效率推至6.5%。但液态电解质的致命缺陷依然如影随形，电池几分钟内便崩溃。
真正的突破发生在2012年。朴南圭团队与瑞士洛桑联邦理工学院的米夏埃尔•格雷策尔（MichaelGrätzel）教授团队合作，利用固态空穴传输材料spiro‑OMeTAD制作了世界上首个全固态钙钛矿太阳能电池，效率达到接近10%。
同年，英国牛津大学Henry Snaith团队也独立完成了类似突破，通过引入固态空穴传输材料Spiro-OMeTAD，有效避免了液态电解质对钙钛矿层的破坏，提升了器件的稳定性。
两支团队同年跨越了这道门槛。相比此前只能维持几分钟的液态体系，这一代器件的稳定性大幅提升，可以在较长时间内保持性能。
在此之后，钙钛矿电池效率获得大幅度提升。2021年，韩国蔚山科技研究所将单结钙钛矿电池效率推至25.8%，刷新了当时的世界纪录。
在韩国英国等追赶的同时，日本企业将关注点放在了材料的稳定性和安全性方面。以积水化学、松下等公司将重心押注在稳定性与无铅化方向，试图从材料安全性和长寿命上建立差异化壁垒。背后的逻辑在于，稳定性至今仍是钙钛矿实现产业化最难啃的骨头。
03 中国队入场，格局翻转
自2013年起，钙钛矿太阳能电池迅速成为全球科研热点。钙钛矿电池入选《科学》杂志评选出的“十大突破”，被称为最有前景的下一代光伏技术。
在中国，多家顶尖高校和科研机构，包括中科院、南京大学、北京大学、华中科技大学和浙江大学等，相继将钙钛矿列为重点攻关材料方向。
这场追赶的速度，表现出了中国产业“后来者居上”的特点。
2018年前后，国内通过关键技术将电池效率提升至23%以上，并刷新世界纪录，被美国国家可再生能源实验室（NREL）收录。
此后，多条技术路线同步推进：叠层结构效率持续突破，逐步从约24%提升至28%以上；与此同时，材料制备与器件稳定性等关键环节也不断取得进展。
在科研不断研发推进的同时，中国转向了自己最擅长的战场：规模化产业化。
2015年，浙大校友姚冀众，本科期间获得亚太环境能源合作组织的资助，前往澳洲新南威尔士大学师从被誉为“光伏之父”的马丁·格林（Martin Green）教授，回国后他在杭州未来科技城和同学共同创立了纤纳光电，成为中国最早布局钙钛矿产业化的企业之一。“验证下来，钙钛矿是我见过最好的光伏材料”，姚冀众说。
其后，协鑫光电、极电光能、仁烁光能、大正微纳等初创公司相继涌现，获得大量风险投资。
2021年，协鑫光电建成全球首条100MW量产线，组件尺寸1m×2m，效率可达到18%以上。企业们将只能在实验室里做到的事情，搬进了工厂车间。
从2022年到目前，产业巨头的入场使这场竞赛的体量发生了量级变化。宁德时代、隆基绿能、天合光能、晶科能源、通威等行业巨无霸相继宣布钙钛矿或钙钛矿/晶硅叠层布局，部分企业的GW级产线已陆续投产或进入建设阶段。这些企业的加入，带来的不仅是资金，更是完整的供应链管理体系、渠道资源和量产工程能力。
国盛证券分析师杨润思指出，2025年是钙钛矿GW级“量产元年”，钙钛矿领域未来两年将进入产能爆发期。国盛证券预计，2027年全球产能超5GW，2030年突破30GW。
2026年3月，极电光能联合创始人兼总裁于振瑞在一场围绕钙钛矿的论坛上表示，钙钛矿光伏技术已跨越从实验室到产线的门槛，正式迈入产业协同提升的全新发展阶段。
而最早布局在钙钛矿领域的日本，也在国家层面开始押下重注。
2024年11月，日本经济产业省（METI）发布《下一代太阳能电池战略》，目标是到2040年实现20GW钙钛矿装机容量。丰田、积水化学、东芝三大巨头组成联合体，携手攻关量产技术。为推动这一战略落地，日本政府向核心企业积水化学提供1570亿日元专项补贴（约合当时74.7亿元人民币），这是日本近年来对单一新能源技术最大规模的财政押注之一。
值得一提的是，这份战略文件里还直接提到了日本的“历史心结”：日本在2000年前后曾占据全球光伏市场50%的份额，但从2005年起由于海外竞争——尤其是来自中国，导致日本、美国和德国的制造商同时失去市场份额。如今，日本在全球市场的份额已下降到不足1%。
日本经济产业省（METI）发布《下一代太阳能电池战略》
自日本首相高市早苗2025年上任以来，便把钙钛矿太阳能电池和核电并排写进了国家能源战略。百亿补贴、量产研发、供应链本土化等等一系列动作接连落地。
这既是日本对新技术路线的加码押注，也带有对过去光伏市场失守的反思。
一位光伏行业资深人士对此表示：“日本押注柔性钙钛矿和碘资源自主可控，走的是差异化路线，逻辑上是成立的。但量产节奏比中国慢好几年，且成本目标与企业实际预测之间存在明显落差。这条路能不能跑通，取决于柔性市场能否打开足够空间，以及能否建立起技术和供应链壁垒”。
04 三条技术路线赛跑
目前，钙钛矿太阳能电池的发展可分三条主要的技术赛道：单结钙钛矿电池、钙钛矿/晶硅叠层电池、全钙钛矿叠层电池，各有技术逻辑与应用前景。
单结钙钛矿电池只用钙钛矿吸光层，结构最简单、成本最低。目前，2025年苏州大学彭军、张晓宏团队合作团队已将认证效率推到27.3%，海南大学团队紧随其后达到27.32%，刷新了世界纪录。
钙钛矿/晶硅叠层电池在晶硅上叠加钙钛矿层，两者分别吸收不同波段光线，兼容现有晶硅产线。当前，隆基绿能已将小面积电池效率推到34.85%（NREL认证），大面积电池做到33%，天合光能的小面积叠层电池效率达到35%，大面积叠层组件效率30.6%、组件功率886W。
全钙钛矿叠层电池完全不用晶硅，用两层不同带隙钙钛矿实现分工吸光，成本潜力最大，但技术难度高，材料的稳定性仍是挑战。2025年3月，光因科技联合上海交通大学，将全钙钛矿叠层电池效率推到31.27%。
三条赛道分别对应三种“未来赌注”：单结赌材料能否独立替代晶硅，叠层赌钙钛矿能否为晶硅续命，全钙钛矿叠层赌光伏能否彻底告别硅时代。
放眼其他国家的进展。
日本曾在钙钛矿发展早期和大尺寸组件领域（2023年以前）保持过世界纪录，但近年来已全部被别国超越。当前，日本重点押注柔性、稳定性和量产工艺方向。
韩国曾长期领跑单结钙钛矿效率竞赛，蔚山科技研究所在2021年创下25.8%的世界纪录，但随着中国及欧洲团队在叠层电池与产业化方向的突破，全球领先格局已逐步发生转移。
欧洲方面，英国Oxford PV，2021年前后在德国建成了100MW钙钛矿叠层电池产线，在2024年9月完成了全球首次钙钛矿叠层组件的商业销售，商用组件效率24.5%。德国亥姆霍兹中心（HZB）曾在2022年以32.5%的叠层效率领跑，同样已被中国（隆基绿能）刷新。
在美国，2025年7月，美国国家可再生能源实验室（NREL）与比尔·盖茨投资的太阳能创新企业CubicPV合作的钙钛矿小组件认证效率达到24.0%，是美国首次在该类别创下纪录，但产业化仍处于早期阶段。
总的来说，中国在单结、晶硅叠层、全钙钛矿叠层三个主赛道上全部占据世界纪录。韩国曾在单结领域长期领先但已被超越。欧洲在叠层商业化上有先发优势但效率纪录已落后。这场全球接力赛的领跑者，已经从2012年的韩国和欧洲，明确切换到了中国。
隆基绿能，图片来源于网络
05 胜负未定
不过，在产业化这个真正决定市场命运的竞赛场上，胜负远未结束。
有光伏从业者表示，有一组对比数字，至今仍是钙钛矿商业化的“阿喀琉斯之踵”：目前钙钛矿电池户外持续光照寿命约10000小时，结合光伏行业通用加速老化模型折算，对应户外实际使用寿命约6-8年（而晶硅电池的商业寿命标准是25—30年）。
这近20年的差距，不是一两项专利或一篇论文能弥合的，它指向的是材料科学、封装工艺、界面稳定性的系统性工程积累。
对于钙钛矿电池的使用寿命问题，中国厂商们也在持续在攻关。以炎和科技为例，冯凡表示：研发团队通过高稳定性准2D/3D钙钛矿材料、原子级界面钝化，以及自研超薄高阻隔复合封装，结合场景化工艺和量产质控体系，有针对性地提升电池稳定性，目前已可实现约10年的组件寿命。
此外，以最早研发钙钛矿的日本为例，仍然在长期关注几个“底层问题”：无液态电解质稳定性、无机导电材料替代、铅替代，这些目前都还未被完全攻克，本质上也都是全球钙钛矿产业需要攻克的核心难题。
并且，随着光伏全产业链正经历深度调整，行业洗牌持续加剧。作为赛道新生力量，钙钛矿的产业化进程同样面临多重考验。
这场竞赛还远远没有结束。这一局，比的是谁跑得快，中国完胜。下一局，比的是谁撑得更久。
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