钙钛矿太阳能电池诞生十余年，单结转换效率从3.8%跃升至25.7%。从钙钛矿太阳能电池的发展历程来看，2009年，日本科学家Kojima和Miyasaka将钙钛矿这种材料应用到染料敏化太阳能电池中，并实现了3.8%的光电转换效率，钙钛矿太阳能电池正式诞生。2012年，研究小组使用固态spiro-OMeTAD作为空穴传输层以替代传统的液体电解质并制备出全固态钙钛矿太阳能电池，转换效率达到9.7%，同年转换效率首次超过10%，自此实现了钙钛矿电池的固态化。2013-2015年，得益于两步沉积法、氧化铝取代二氧化钛、采用阳离子交换等途径，钙钛矿太阳能电池转换效率相继突破15%和20%。随后 5 年内，转换效率平均每年提升1-1.5pct，2019年实现了25%的突破。目前，单结钙钛矿电池转换效率记录为 25.7%，由韩国Seok团队于2021年创造。钙钛矿太阳能电池诞生十余年以来，实现了光电转换效率从3.8%到25.7%（不考虑叠层）的快速提升，效率爬坡进展亮眼。从理论极限效率来看，单结钙钛矿太阳能电池最高转换效率有望达到33%，超过晶硅电池29.4%的极限效率。

第一代：以多晶硅、单晶硅为代表的晶硅太阳能电池，为当前行业主流技术，占据全球市场份额95%以上。

晶硅太阳能电池技术开始向隧穿氧化层钝化接触技术（TOPCon）、异质结技术（HJT）、背接触技术（IBC）三条路线发展。上限有限，半导体带隙决定了太阳能电池的开路电压和短路电流，晶硅太阳能电池的带隙为1.12eV，对应理论效率极限约29.4%，进一步提升的空间有限。

第二代：以碲化镉（CdTe）、砷化镓（GaAs）、铜铟镓硒（CIGS）为代表的薄膜太阳能电池，理论效率成本优势大，但量产实现存难度，当前主要在分布式光伏BIPV等特殊场景具备比较优势。但效率低实验室效率记录仅22.1%（低于晶硅的26.7%）、稀有金属有限、价格昂贵等因素，造成市场竞争力较低。

第三代：钙钛矿太阳能电池技术有望同时在理论和量产层面实现较晶硅和薄膜的更高效率和更低成本，未来或具备同时在地面和分布式电站中放量应用的潜力，被产业寄予厚望。

转换效率可达33%，接近单结电池理论转换率极限33.7%（对应理想带隙1.34eV），高于晶硅的29.3%，多结钙钛矿电池或叠层电池效率更有望突破45%。