刘冰 颜鹏光伏电池技术发展已历经 BSF电池（背场电池）、PERC电池（发射极背面钝化电池）、TOPCon电池（隧穿氧化层钝化接触电池）、HJT电池（异质结电池）、HBC电池（背接触异质结电池）、钙钛矿电池等多个阶段。从专利申请量来看，2006年至2012年为早期技术爆发期，申请量持续增长；2013年至2018年进入技术成熟期，申请量有所回落；2019年后申请量再度攀升，技术迈入新的创新周期，制造工艺、界面优化、电极材料等领域的专利申请尤为活跃。二十年间，中国光伏企业已在全球光伏电池产业链中占据绝对优势地位。从产能扩张到技术深耕TOPCon电池凭借24%以上的光电转换效率、与现有 PERC产线高度兼容等优势，成为当前企业竞争的主流技术路线。晶科能源、晶澳、天合光能等头部企业在该领域密集布局专利，随着双面率提升及 LECO（激光辅助烧结）技术的应用，其发电增益效果愈发显著。数据显示，2025年全球 TOPCon电池出货量达565.2吉瓦，但仍低于实际产能规模，行业竞争焦点已从单纯的产能比拼，转向硅片大尺寸化、薄片化、金属化成本控制等细分领域的技术优化。近年来，TOPCon电池相关专利申请量稳步回升。天合光能、滁州捷泰等企业通过在电池组分设计、制备工艺优化、制备设备改良等方面构建专利保护网络，形成“材料-工艺-装备全链条、点线面多层次”的全方位防护，既巩固了自身技术优势，又通过专利交叉许可实现产业链协同，降低研发成本，达成创新共赢。行业发展逻辑也从价格竞争的“内卷”，转向“技术竞优”的高质量发展。专利布局与交叉许可更是国内企业拓展海外市场的“关键抓手”，头部企业加快海外专利申请，布局核心专利规避侵权风险。从技术突破到产业化应用作为第三代太阳能电池的代表，钙钛矿电池具备高吸光系数、高开路电压、均衡的载流子迁移率、低温低能耗、制造成本低等突出优势，不仅适用于地面电站和分布式光伏，更在商业航天等高端领域开辟新市场，成为低轨卫星的核心能源解决方案。通过材料创新、器件结构优化、界面工程、添加剂工程、薄膜均匀制备等技术突破，钙钛矿电池的光电转换效率实现快速提升，但器件稳定性仍是制约其产业化落地的核心瓶颈。当前是钙钛矿电池量产计划的关键时期。协鑫光电、中核光电等先发企业制备的大尺寸组件全面积光电转换效率已突破20%，极电光能设计开发的全球首条吉瓦级钙钛矿光伏组件产线已正式投产运行。产业竞争核心已从单一的效率突破，转向“效率+稳定性+量产可行性”的综合比拼，知识产权布局成为企业抢占技术制高点的关键。此外，产学研协同是前沿技术攻关的重要路径，企业通过与高校、科研机构合作，加速基础专利的挖掘与培育。中节能太阳能科技（镇江）有限公司依托高价值专利培育示范中心建设，联合高校攻克钙钛矿材料稳定性难题，孵化出覆盖材料研发、生产工艺及回收利用的多项专利组合，有效推动产业链向高端化延伸。从结构创新到场景拓展单一半导体材料对太阳光谱的吸收效率有限，而叠层电池则通过拓宽吸收光谱实现光电转换效率的显著提升。其中，金属卤化物钙钛矿材料凭借卓越的带隙可调特性，成为构建高效叠层太阳能电池的理想选择。天合光能自2014年起便布局钙钛矿叠层技术，其开发的钙钛矿/晶体硅叠层电池峰值功率达808W；西湖大学团队制备的钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池，光电转换效率突破30%；隆基绿能则连续刷新硅基-钙钛矿叠层电池的认证效率，行业技术突破持续涌现。尽管叠层电池效率提升显著，但在商业化进程中仍面临诸多挑战，如结构设计与界面工程优化、钙钛矿材料选择与性能提升、器件放大与稳定性保障等。对比晶科能源、天合光能等企业已围绕材料、制备工艺、电池结构等核心领域布局专利，而专利布局的深度与广度，将直接决定企业未来在产业中的话语权与市场竞争力。面向未来，随着全球能源转型持续深化，光伏产业技术迭代速度将进一步加快，知识产权的战略价值将愈发凸显。企业需将知识产权策略与产业发展精准适配，将专利布局深度融入研发、生产、市场拓展全流程，加大基础专利培育力度，聚焦高价值专利布局，推动光伏产业在技术创新与知识产权保护的双轮驱动下，实现高质量、可持续发展，为全球能源转型贡献中国力量。（作者单位：国家知识产权局专利局电学发明审查部）（编辑：刘珊 ）（中国知识产权报独家稿件，未经授权不得转载。）