正文目录
1. 引言 ................................................................................................................................................................................... 4
2. 简介:第三代新型太阳能电池,转换效率飞速提升 .................................................................................................. 4
2.1. 定义及原理:钙钛矿指具有 ABX3 型化学组成的化合物,发电原理基于光生伏特效应 .........................4
2.2. 发展历程:诞生十余年,单结转换效率从 3.8%跃升至 25.7% ....................................................................6
2.3. 分类及结构:第三代新型太阳能电池,反式平面型为较常见结构 ..............................................................8
3. 优点及产业化痛点:降本增效为最主要优势,仍存在稳定性差和大面积效率下降的挑战 ............................... 10
3.1. 优点:成本低+转换效率高+应用场景广泛 ................................................................................................... 10
3.2. 产业化痛点:稳定性差导致寿命短、大面积制备效率低 ............................................................................13
4. 生产流程、材料、技术和设备:生产效率较晶硅电池大幅提升,材料、技术和设备均未定型....................... 15
4.1. 生产流程:制作过程仅需 45 分钟,可在单一工厂完成 ..............................................................................15
4.2. 材料端:电子和空穴传输层分为有机和无机材料体系,催生丁基胶和 POE 需求 .................................16
4.2.1. 功能层材料:电池材料选择未定型,分为有机和无机材料体系 ................................................... 16
4.2.2. 辅材:钙钛矿组件对水汽隔离要求高,催生丁基胶和 POE 胶膜需求 ......................................... 18
4.3. 设备端:不同技术路线催生不同的设备需求,镀膜设备价值量占比最高 ............................................... 20
4.3.1. 涂布设备:钙钛矿层产业化制备以湿法中的狭缝涂布法为主,催生涂布设备需求 ...................21
4.3.2. 镀膜设备:PVD 为最成熟的选择,镀膜设备价值量占比最高 ...................................................... 24
4.3.3. 激光设备:钙钛矿对激光精度要求高,激光设备最具确定性 ....................................................... 26
4.3.4. 封装设备:阻隔性能要求高,对标 OLEDs 封装 .............................................................................27
5. 产业化进程:技术进步主导,政策+资本加持,产业化进程再提速..................................................................... 28
5.1. 政策:钙钛矿太阳能电池获国家认可,政策陆续出台助力产业发展....................................................... 28
5.2. 资本:一级市场资金关注度高,头部厂商完成多轮融资 ............................................................................30
5.3. 厂商进展:百兆瓦产线落地,GW 级产线有望在未来两年内落地........................................................... 32
5.3.1. 协鑫光电:全球首条大尺寸 100MW 量产线建设者,组件量产效率已达 16% .......................... 34
5.3.2. 纤纳光电:率先实现钙钛矿组件出货,多次刷新钙钛矿小组件效率记录 ................................... 34
5.3.3. 极电光能:全球规模最大的钙钛矿光伏组件生产线建设者,GW 级产线有望 2024 年投产.....35
5.3.4. 仁烁光能:全球首条全钙钛矿叠层光伏组件研发线建设者,预计今年 150MW 产线投产....... 36
6. 投资建议 .........................................................................................................................................................................37
7. 风险提示 .........................................................................................................................................................................38
图表目录
图表 1. 钙钛矿太阳能电池产业链图谱 .............................................................................................................................. 4
图表 2. 有机-无机杂化的钙钛矿材料晶体结构.................................................................................................................5
图表 3. 钙钛矿太阳能电池发电原理(以反式结构为例) ..............................................................................................6
图表 4. 钙钛矿电池历史发展进程 ...................................................................................................................................... 7
图表 5. 钙钛矿/晶硅叠层电池转换效率进展 .....................................................................................................................8
图表 6. 太阳能电池类型 ...................................................................................................................................................... 9
图表 7. 钙钛矿电池类型 .................................................................................................................................................... 10
图表 8. 钙钛矿电池组件成本构成 .................................................................................................................................... 11
图表 9. 不同电池开路电压与带宽的对比 ........................................................................................................................ 12
图表 10. 钙钛矿型化合物带隙对比 ..................................................................................................................................12
图表 11. 钙钛矿太阳能电池适用环境 .............................................................................................................................. 13
图表 12. 影响钙钛矿太阳能电池稳定性的因素..............................................................................................................14
图表 13. 不同类型太阳能电池光电转换效率和器件面积关系..................................................................................... 15
图表 14. 钙钛矿电池生产流程.......................................................................................................................................... 16