识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明1/25[Table_Page]深度分析专用设备证券研究报告[Table_Title]光伏设备行业之四钙钛矿电池技术，再塑光伏效率天花板[Table_Summary]核心观点：⚫钙钛矿太阳能电池，有何来头？钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型（ABX3型）晶体为吸光层的新一代薄膜太阳能电池，钙钛矿光吸收系数高、材料成本低，钙钛矿电池结构简单，制造工艺流程短，生产能耗低；钙钛矿电池效率不断提高，历时多年钙钛矿电池光电转换效率从3.8%提升至25.7%，有望打平甚至超越晶硅电池，而原料、制造成本远低于晶硅电池，有望成为新一代的光伏技术；随着相关企业逐步攻克钙钛矿电池长期稳定性、大面积制备等关键技术，该技术有望成熟。⚫钙钛矿叠层电池，效率几何？钙钛矿叠层电池光电转换效率有望达到45%以上，含有多个吸光层的叠层电池，分别吸收不同波长的阳光，提升了光的利用率；两结电池理论极限效率45%，三结极限效率49%。南京大学研发的钙钛矿/钙钛矿叠层电池，效率28.0%；EPFL/CSEM研制的钙钛矿/硅叠层电池，效率31.3%，未来还将持续发展突破。⚫钙钛矿工艺，路在何方？钙钛矿电池核心结构为电子传输层ETL/钙钛矿层/空穴传输层HTL组成的“三明治”薄膜结构，工艺包括薄膜制备、激光刻蚀、封装三大步，关键在实现大面积高质量薄膜制备。溶液涂布法（刮刀涂布机，狭缝涂布机，丝网印刷机）、溶液喷涂法（气压或超声喷头，压电印刷设备）、气相沉积法（磁控溅射PVD,反应式等离子体沉积RPD，真空蒸镀等设备）等薄膜制备设备正在同步发展。⚫钙钛矿产业，谁在推进？协鑫纳米、纤纳光电等多家公司竞技钙钛矿光伏电池产业化。苏州协鑫纳米投建的100MW量产线已在昆山完成厂房和主要硬件建设，组件尺寸1m×2m，组件效率18%以上；杭州纤纳光电22年5月20日发布了全球首款钙钛矿商业化组件alpha，实现了100MW级规模量产。随着多家的持续推进，钙钛矿光伏电池产业化的前景越来越明朗。⚫钙钛矿设备，谁在布局？国产设备厂商德沪涂膜、众能光电、捷佳伟创、晟成光电（京山轻机子公司）、迈为股份、帝尔激光等积极布局钙钛矿电池设备研发。德沪涂膜深耕狭缝涂布设备，供应协鑫100MW量产线；众能光电已对外销售刮涂/涂布一体机、磁控溅射、热蒸发镀、ALD和激光刻蚀机等工艺单机以及光伏组件整线近100台套；2022年6月，晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备量产，成功应用多个客户端；2022年7月，捷佳伟创钙钛矿电池RPD设备出厂发货；迈为股份、帝尔激光积极推进钙钛矿激光设备。⚫风险提示。电池技术提效降本不及预期的风险；行业竞争加剧的风险；技术迭代对不同设备影响的风险；需求波动的风险；贸易摩擦的风险。[Table_Grade]行业评级买入前次评级买入报告日期2022-07-16[Table_PicQuote]相对市场表现[Table_Author]分析师：代川SAC执证号：S0260517080007SFCCENo.BOS186021-38003678daichuan@gf.com.cn分析师：朱宇航SAC执证号：S0260520120001021-38003676zhuyuhang@gf.com.cn请注意，朱宇航并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。[Table_DocReport]相关研究：“他山之石”系列五:百年征程，林德是如何从设备转型气体的？2022-07-13氢能行业深度:氢风徐来，静待产业链落子花开2022-07-04锂电设备专题（四）:锂电新势力扩产，本轮有何不同？2022-07-01[Table_Contacts]联系人：王宁021-38003627shwangning@gf.com.cn-29%-20%-11%-3%6%15%07/2109/2111/2101/2203/2205/2207/22专用设备沪深300识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明2/25[Table_PageText]深度分析专用设备[Table_impcom]重点公司估值和财务分析表股票简称股票代码货币最新最近评级合理价值EPS(元)PE(x)EV/EBITDA(x)ROE(%)收盘价报告日期（元/股）2022E2023E2022E2023E2022E2023E2022E2023E捷佳伟创300724.SZCNY122.502022/07/12买入140.002.803.6143.7533.9338.0229.7513.6014.90迈为股份300751.SZCNY480.002022/07/12买入501.625.026.8395.6270.2898.9871.0412.8014.80帝尔激光300776.SZCNY178.592022/05/20买入249.894.906.9936.4525.5550.2035.0318.4020.80海目星688559.SHCNY75.502022/04/28买入69.861.753.4543.1421.8844.8126.0816.6022.60奥特维688516.SHCNY315.002022/07/07买入295.035.908.0053.3939.3843.4731.0829.2028.20晶盛机电300316.SZCNY68.472022/07/12买入77.741.942.5435.2926.9632.1024.7426.8026.00高测股份688556.SHCNY88.702022/07/14买入93.152.333.6338.0724.4429.3818.4630.2032.00数据来源：Wind、广发证券发展研究中心备注：表中估值指标按照最新收盘价计算识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明3/25[Table_PageText]深度分析专用设备目录索引一、硅基光伏成熟商用，钙钛矿电池有望成新增长点........................................................5（一）钙钛矿太阳能电池，光伏产业的新希望...........................................................6（二）钙钛矿光伏电池持续突破，成本优势凸显.....................................................10（三）钙钛矿叠层太阳能电池，创造光电转换效率新极限......................................12（四）钙钛矿电池制备，从实验室迈向产业化.........................................................13二、解决大面积钙钛矿薄膜制备技术痛点，实现高效率光伏组件制备............................15（一）大面积高品质薄膜制备技术是关键................................................................15（二）防水防氧化防铅泄露，封装技术是保障.........................................................18（三）激光刻蚀构建钙钛矿组件串联结构是点缀.....................................................18（四）钙钛矿电池产业发展展望..............................................................................19三、企业量产跃跃欲试，设备厂商摩拳擦掌.....................................................................20（一）国内外企业竞技钙钛矿电池研发，我国领跑.................................................20（二）钙钛矿电池设备研发，助力钙钛矿电池成熟商用..........................................21四、风险提示....................................................................................................................23（一）电池技术提效降本不及预期的风险................................................................23（二）行业竞争加剧的风险......................................................................................23（三）技术迭代对不同设备影响的风险...................................................................23（四）下游需求波动的风险......................................................................................23（五）贸易摩擦的风险.............................................................................................23识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明4/25[Table_PageText]深度分析专用设备图表索引图1：太阳能电池技术路线图................................................................................5图2：钙钛矿电池材料...........................................................................................6图3：钙钛矿电池结构...........................................................................................7图4：钙钛矿电池工作原理图................................................................................8图5：各类太阳能电池实验和理论极限光电转换效率比较...................................10图6：钙钛矿电池产业链明显短于晶硅电池产业链..............................................11图7：全钙钛矿叠层太阳能电池（左）与硅/钙钛矿叠层太阳能电池（右）........12图8：两种原料，两种方法搭配使用制备钙钛矿薄膜的多种路线图....................14图9：一种反式(p-i-n型)钙钛矿太阳能电池制备流程图.......................................15图10：磁控溅射技术原理与设备.........................................................................16图11：钙钛矿电池薄膜制备技术路线一览..........................................................17图12：激光刻蚀构建串联钙钛矿组件电路..........................................................19图13：纤纳光电钙钛矿光伏组件.........................................................................20图14：协鑫光电钙钛矿光伏电池组件.................................................................20图15：德沪涂膜狭缝涂布设备............................................................................21图16：晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备............................................21表1：钙钛矿光伏电池效率提升史.........................................................................9表2：各类型钙钛矿太阳能电池效率纪录............................................................10表3：钙钛矿太阳能电池与晶硅太阳能电池对比.................................................11表4：各层薄膜制备技术......................................................................................15表5：大面积钙钛矿薄膜制备技术对比................................................................17表6：我国钙钛矿电池行业产能量化进展............................................................20表7：我国钙钛矿电池设备进展...........................................................................22识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明5/25[Table_PageText]深度分析专用设备一、硅基光伏成熟商用，钙钛矿电池有望成新增长点硅基光伏电池技术发展历经多代更迭，物理上逐渐逼近了其光电转换效率的理论极限，技术上已经进入大范围成熟商用的阶段。1973年，采用铝背场钝化技术的BSF（AluminiumBackSurfaceField，铝背场电池）问世，理论极限效率20%。1982年，采用氧化铝局部钝化技术的PERC（PassivatedEmitterandRearContact，发射极钝化和背面接触）技术被发明，钝化效果优于BSF技术，电池极限效率增长到23%。目前，TOPCon（Tunneloxidepassivatedcontact,隧穿氧化层钝化接触）、HJT（HeterojunctionwithIntrinsicThinfilm，异质结）和IBC（Interdigitatedbackcontact，交叉背接触）技术开始推进广泛商用。最新一代IBC电池光电转换效率有望达到26%以上。TOPCon、HJT采用新的钝化接触结构来提高钝化效果从而提高转换效率，IBC则是将电池正面的电极栅线全部转移到电池背面，通过减少栅线对阳光的遮挡来提高转换效率。IBC作为平台技术与TOPCon技术的叠加成为“TBC”电池，与HJT技术的叠加成为“HBC”电池。图1：太阳能电池技术路线图数据来源：NREL，Solarcellefficiencytables(Version60)，广发证券发展研究中心随着TOPCon、HJT、IBC等技术逐步成熟，逼近其光电转换效率理论极限，业界开始寻找新一代太阳能技术。钙钛矿太阳能电池（perovskitesolarcells）实验室光电转换效率迅猛增长，叠层电池的实验转换效率已经超越硅基太阳能技术。洛桑联邦理工学院(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)共同研发的钙钛矿/硅叠层太阳能电池光电转换效率31.3%。钙钛矿太阳能电池具有光吸收系数高和载流子迁移率高，载流子扩散距离长、带隙灵活可调并且制备工艺简单，原材料成本相对低廉等优势。随着钙钛矿电池稳定性持续改善，未来钙钛矿电池结合叠层技术，可制成钙钛矿/硅或钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池。据scientificreport结果，双结叠层电池理论极限光电转换效率45%左右，三结叠层电池理论极限光电转换效率49%左右。钙钛矿太阳能电池是一种新型薄膜太阳能电池，它利用钙钛矿型金属卤化物半导体作为吸光层材料，吸收光子，产生电子对，驱动电池。过去十几年，钙钛矿电池效率识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明6/25[Table_PageText]深度分析专用设备从3%提升到28%，增速远高于硅基电池的发展速度，13年时间走完了硅基电池40年的发展历程。（一）钙钛矿太阳能电池，光伏产业的新希望早期，钙钛矿指一种金属矿物。现在，钙钛矿泛指具有和钛酸钙（CaTiO3）相同或类似晶体结构的离子晶体，结构式为AMX3。常用的钙钛矿电池材料中，采用+1价有机或无机阳离子占据A位，例如金属铯离子（Cs+）有机甲胺离子（CH3NH2+，简记为MA+）和有机甲脒离子（CH(NH2)2+，简记为FA+）M位金属为铅离子（Pb2+）或（Sn2+），X位为卤素离子碘离子（I-），溴离子（Br-），氯离子（Cl-）。M位金属阳离子与X位卤素阴离子在空间形成八面体结构，A位基团位于这些八面体的空隙中，撑起整个结构。图2：钙钛矿电池材料数据来源：NatureReviewMaterial，广发证券发展研究中心钙钛矿材料作为光电转换材料，具有以下优势：1.光电转换效率很高，性能优越。钙钛矿材料吸光系数很高，传统薄膜太阳能电池吸光层材料GaAs在可见光区域内的吸收系数大约为104cm-1，明显低于常用钙钛矿材料甲氨铅碘（CH3NH2PbI3）的吸收系数105cm-1。光照条件下，钙钛矿材料产生的光生电子空穴对数量多，质量好，分离距离很远，寿命很长，不会湮灭。方便了设计较厚的钙钛矿层，更充分吸光。2.材料制造成本低，合成方法简单。对比硅需要1500℃+高耗能生产，钙钛矿材料的材料制造成本相对较低，合成方法很简单。3.具有可设计性，可实现自由调控吸光带隙（1.2~3eV）。通过调整A、B和X含量可以获得不同组分钙钛矿材料，对应钙钛矿材料的带隙及能级分布也各不相同，通过卤族元素替换，Pb-Sn合金和阳离子工程，实现钙钛矿能带隙连续调控（1.2~3eV）。硅电池的能带隙难以调控，极限效率仅为29%左右，单层钙钛矿电池理论最大光电转换效率在30%以上。带隙可调控也为构建叠层电池创造了条件，不同能带隙钙钛矿层组成叠层太阳能电池，每个能带层吸收不同波长的太阳光，拓宽了太阳能光谱的利用范文，增大了光能的利用效率，叠层电池的极限效率有望突破40%。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明7/25[Table_PageText]深度分析专用设备目前，钙钛矿材料作为太阳能电池潜力材料，还有以下的机遇与挑战：1.大规模制备钙钛矿层技术不成熟。实验室中测试的钙钛矿电池一般小于等于1cm2。实验室中使用匀胶机旋涂仪制备钙钛矿薄膜。旋涂法只能制备小面积均匀薄膜，而且会浪费大量原料，不能进行大面积薄膜制备。制备大面积钙钛矿薄膜的技术正是各家设备厂商技术研发，争夺市场的新机遇。2.钙钛矿材料的稳定性不足。硅基太阳能电池寿命可达到20年以上，但目前钙钛矿电池有效寿命还不够长。光照，热量，电场，水均会促进钙钛矿材料中的离子迁移，进而破坏电池，所以进行组分调控，掺杂，控制晶界，表面修饰，从而抑制离子迁移成为学术界的研究热点。钙钛矿电池进一步走向产业化，还需要针对器件性能和稳定性开展更为深入的研究。图3：钙钛矿电池结构数据来源：《钙钛矿太阳能电池的性能优化及稳定性研究(王硕)》，广发证券发展研究中心钙钛矿电池的基本结构为：一个钙钛矿层(PerovskiteLayer)夹在电子传输层（ElectronTransportLayer，ETL）和空穴传输层（HoleTransportLayer，HTL）中间，构成三明治结构，再往外是电极层。常见的钙钛矿电池结构有正式结构（也称n-i-p型）结构和反式结构（也称p-i-n型）两种。两种结构的区别是传输层位置相反：正式结构中自顶向下依次是电子传输层/钙钛矿层/空穴传输层；反式结构中自顶向下依次是空穴传输层/钙钛矿层/电子传输层。两种结构暂无明显优劣之分。下面以一般的正式钙钛矿电池(n-i-p型)为例，从光线进入方向，介绍完整的钙钛矿电池各层结构。1.顶电极。在玻璃上镀一层氧化铟锡（ITO）或氟化氧化铟锡（FTO），作为电池电极。2.电子传输层。可接受负电荷，传输电子载流子，一般由N型半导体构成。正式结构中常用的电子传输层有致密或介孔的TiO2或SnO2，有机小分子如C60或者纳米复合材料物质等，一般通过在顶电极上涂布，然后退火形成。3.钙钛矿层。由上文介绍的碱金属卤化物钙钛矿和有机金属卤化物钙钛矿组成，通过涂布后退火或真空沉积形成。4.空穴传输层。接受传输空穴载流子，由P型半导体构成。常用的有spiro-OMeTED识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明8/25[Table_PageText]深度分析专用设备（正式结构常用），PTAA（反式（反式结构常用））等物质。该层占钙钛矿太阳能电池总成本的一半以上。因此，开发新型高性能低成本空穴传输层也是钙钛矿太阳能电池研究的热门方向。5.底电极。镀金或银等金属作为电极。图4：钙钛矿电池工作原理图数据来源：AdvancedEnergyMaterials，广发证券发展研究中心钙钛矿太阳能电池的工作原理：光照条件下，钙钛矿材料吸收光子，电子从价带跃迁到导带，随后以极快的速度注入到电子传输层ETL，对应空穴被传输至空穴传输层HTL；然后电子和空穴被电极收集，接上负载后，电池便可对外做功；电子传输层一般为n型半导体，空穴传输层一般为p型半导体。在钙钛矿器件的运行过程中，主要包括四个阶段：1.载流子的产生与分离阶段，钙钛矿材料吸收入射光子后，电子从价带顶被激发到导带底，形成具有库伦束缚的电子空穴对；2.载流子的扩散阶段，在内建电场的驱动下，电子和空穴在钙钛矿内部分别向负极和正极方向扩散；3.载流子的传输阶段，在这个过程中，电子经过钙钛矿／电子传输层界面处，空穴则经过钙钛矿／空穴传输层界面处，然后分别由各功能层抽取并传输；4.载流子被电极收集。电池内部形成一个稳定的回路电流。钙钛矿太阳能电池光电转换效率提升快，理论效率极限更高。钙钛矿材料吸光系数远高于晶硅材料，光电转换性能极好，可制成效率极高的太阳能电池。目前单结钙钛矿电池最高效率25.7%（韩国蔚山科技大学UNIST），全钙钛矿叠层最高效率28.0%（南京大学谭海仁课题组）。钙钛矿材料可以通过调整材料配比改变能带间隙，进而改变吸收阳光的光子波长成分，理论单结极限光电转换效率为33%，远高于晶硅电池（＜29%）。钙钛矿电池效率提升速度远远快于晶硅类电池，13年来，钙钛矿电池的光电转换效率从3.8%提升到28%，晶硅类电池完成这一进程花了40年以上。钙钛矿太阳能电池研究起始于2009年，日本桐荫横滨大学Miyasake教授率先将钙钛矿材料甲氨铅碘，甲氨铅溴应用于染料敏化太阳能电池，获得了3.8%的光电转换效率，这被公认为钙钛矿太阳能研究电池的开端。2012年，MichaelGratzel等将一种新型有机空穴传输识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明9/25[Table_PageText]深度分析专用设备材料Spiro-OMeTAD引入到钙钛矿太阳能电池中，率先完成了全固态钙钛矿电池，效率9.7%。2015年，韩国蔚山科技大学教授SangIISeok通过阳离子交换和钙钛矿层材料改进，把光电转换效率提高到20%以上。2021年，瑞士洛桑联邦理工学院教授MichaelGratzel和韩国蔚山科技大学教授JinYoungKim联合团队创造了25.7%的钙钛矿单结电池效率记录。2022年6月，南京大学教授谭海仁团队创造了28.0%的钙钛矿/钙钛矿叠层电池记录。2022年7月洛桑联邦理工学院(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)共同创造了钙钛矿-硅叠层光伏电池新的世界纪录，达到31.3%。表1：钙钛矿光伏电池效率提升史时间发明人发明单位钙钛矿电池技术光电转换效率2009年Miyasaka日本桐荫横滨大学钙钛矿材料MAPb(I/Br)3应用于染料敏化电池；开启钙钛矿电池研究。3.8%2012年MichaelGratzel瑞士洛桑联邦理工大学使用新型有机空穴传输层材料spiro-OMeTED；第一个全固态钙钛矿电池。9.7%2013年HenrySnaith英国牛津大学氧化铝取代氧化钛；氧化铝在作为骨架辅助钙钛矿成膜。15.4%2014年杨阳加州大学洛杉矶分校改进钙钛矿光吸收层；选择更合适电子传输材料。19.3%2015年SangIISeok韩国蔚山科技大学阳离子交换；改进钙钛矿层材料。20.1%2017年SangIISeok韩国蔚山科技大学引入碘三负离子修复钙钛矿缺陷；结合两步法旋涂成膜。22.1%2018年游经碧中科院半导体所PEA+阳离子钝化23.3%2021年MichaelGratzelJinYoungKim瑞士洛桑联邦理工大学韩国蔚山科技大学仿卤化阴离子甲酸根掺杂；调控FAPbI3。25.7%2022年谭海仁南京大学钙钛矿叠层太阳能电池；ALD-SnO2/Au/PESOT隧穿复合结；全溶液法制备钙钛矿薄膜。28.0%2022年Dr.ChristianWolffDr.BrettKamino洛桑联邦理工学院瑞士电子与微技术中心钙钛矿/硅叠层电池；与纹理硅表面兼容混合蒸汽/溶液加工技术31.3%数据来源：《钙钛矿太阳能电池的性能优化及稳定性研究(王硕)》，南京大学谭海仁课题组，广发证券发展研究中心与晶硅电池相比，钙钛矿电池在效率极限方面具有一定的优越性。晶硅电池的理论极限效率较为明显，目前最高的晶硅电池实验效率为26.5%（隆基N型异质结HJT电池，2022年六月）。钙钛矿电池可以通过调节钙钛矿材料的成分配比，加入促进剂，调节钙钛矿材料吸光能带隙大小，达到单结电池极限光电转换效率33%。钙钛矿材料有一定透光性，可组成多结太阳能电池。钙钛矿与晶硅电池叠层形成钙钛矿/硅叠层电池，理论极限效率35%。两个钙钛矿电池叠加形成钙钛矿/钙钛矿叠层电池，极限光电转换效率为45%。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明10/25[Table_PageText]深度分析专用设备图5：各类太阳能电池实验和理论极限光电转换效率比较数据来源：德沪涂膜公众号，PV-tech公众号，广发证券发展研究中心随着学术界不断刷新钙钛矿电池光电转换效率，钙钛矿电池已经来到商业化的前夜。科研工作者探索成果转换，初创企业如雨后春笋，传统巨头也准备加深护城河。钙钛矿电池的商业化探索如火如荼，各家企业着力解决大尺寸面积，高性能高稳定性钙钛矿电池组件制造问题。表2：各类型钙钛矿太阳能电池效率纪录发明时间发明单位钙钛矿电池技术光电转换效率2022年1月华东师范大学宁波材料所反式钙钛矿电池光电转换效率世界纪录24.3%2021年12月瑞士洛桑联邦理工大学韩国蔚山科技大学钙钛矿太阳能电池最高认证光电转换效率25.7%2022年7月洛桑联邦理工学院瑞士电子与微技术中心钙钛矿/硅叠层太阳能电池最高认证光电转换效率31.3%2021年11月荷兰应用科学研究组织EnergyVilleEindhoven理工大学钙钛矿/硅异质结叠层太阳能电池最高认证光电转换效率29.2%2022年5月南京大学钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池最高认证光电转换效率28.0%2022年5月南京大学首次实现了全钙钛矿叠层大面积光伏组件21.7%2022年4月极电光能300cm²的大尺寸钙钛矿光伏组件最高认证光电转换效率18.2%2021年10月杭州纤纳光电19.32cm²钙钛矿光伏组件最高认证稳态效率21.4%数据来源：PV-tech，Solarcellefficiencytables(Version60)，广发证券发展研究中心（二）钙钛矿光伏电池持续突破，成本优势凸显钙钛矿电池材料成本低，结构简单，制造工艺流程短，生产能耗低。以1GW产能投资来对比，晶硅的硅料、硅片、电池、组件全部加起来，需要大约9亿、接近10亿元的投资规模，而钙钛矿1GW的产能投资，在达到一定成熟度后，约为5亿元左右，是晶硅的1/2。钙钛矿组件制造工艺流程短，在单一工厂45分钟内即可完成从原材料到组件的制造。0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%50.00%HJT电池TOPCon电池钙钛矿单结电池钙钛矿/晶硅叠层电池钙钛矿/钙钛矿叠层电池实验光电转化效率理论极限光电转化效率识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明11/25[Table_PageText]深度分析专用设备据协鑫纳米的披露，100兆瓦的单一工厂，从玻璃、胶膜、靶材、化工原料进入，到组件成型，总共只需45分钟。而对于晶硅来说，硅料、硅片、电池、组件需要四个以上不同工厂生产加工，倘若所有环节无缝对接，一片组件完工大概也要三天左右时间，用时差异很大。图6：钙钛矿电池产业链明显短于晶硅电池产业链数据来源：能镜公众号，《五年后，钙钛矿崛起（范斌）》，广发证券发展研究中心资本投资方面：根据协鑫纳米估算，相同产能，钙钛矿电池投资大约为晶硅电池一半，1GW仅需5亿元。晶硅的1GW硅料、硅片、电池、组件合计接近10亿元的投资规模，而钙钛矿电池1GW的产能投资，在达到一定成熟度后，约为5亿元左右。原料来源方面：钙钛矿电池原料用量少，且不存在稀缺性。晶硅组件中的硅片，厚度通常为180微米，而钙钛矿组件中，钙钛矿层厚度大概是0.3微米，原材料用料极少。每块晶硅材料组件消耗1kg硅材料，同样大小的钙钛矿组件仅消耗2g钙钛矿材料。加工制造方面：钙钛矿纯度要求很低，制造能耗也很低。太阳能级的硅料，纯度需要达到99.9999%。但对于钙钛矿，只需要纯度95%，即可满足使用需求，从能耗角度，单晶硅料制备最高温度需要1700℃，钙钛矿材料制备仅仅需要150℃。每1瓦单晶组件制造的能耗，大约是1.52KWh，而钙钛矿组件能耗为0.12KWh，单瓦能耗只有晶硅的1/10，能耗优势显著。综合成本方面：相比于晶硅，钙钛矿也有很大优势，单瓦仅需5毛钱。单片组件成本结构中，钙钛矿占比约为5%，玻璃、靶材等占2/3，单瓦总成本约为5毛到6毛钱，是晶硅电池极限成本的50%。表3：钙钛矿太阳能电池与晶硅太阳能电池对比对比项晶硅太阳能电池钙钛矿太阳能电池工艺流程长度四个工厂，耗时三天以上单一工厂，45分钟1GW产能投资成本9.6亿元5亿元吸光层厚度180微米0.3微米吸光层成本占比60%5%吸光层纯度要求99.9999%纯硅95%纯度钙钛矿最高工艺温度1700℃150℃单瓦功耗1.52KWh0.12KWh标准尺寸铅含量18g2g寿命25年以上10000小时稳定数据来源：能镜公众号，《五年后，钙钛矿崛起（范斌）》，广发证券发展研究中心识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明12/25[Table_PageText]深度分析专用设备钙钛矿材料含铅，但相同尺寸中只有晶硅器件1/10，不会造成环保问题。因为钙钛矿材料B位置为铅离子，有很多对钙钛矿组件造成铅泄露的担心。但实际上钙钛矿电池钙钛矿层极薄，只有0.3微米左右，含铅量很小。每一块标准尺寸的晶硅组件里大概有18克左右的铅，而同样尺寸的钙钛矿组件，含铅量不会超过2克，钙钛矿的含铅量只有晶硅的1/10。（三）钙钛矿叠层太阳能电池，创造光电转换效率新极限在国家发改委发布的《中国2050年光伏发展展望》中指出：在高效单结硅电池基础上，更高效的双结叠层电池有望实现低成本规模化发展。这为我们指明，高效率叠层电池是未来光伏技术发展的重要方向。钙钛矿层和传输层材料可以选取透光材料，而且钙钛矿层吸光成分可调控，所以有希望制造出全钙钛矿叠层太阳能电池与硅/钙钛矿叠层太阳能电池。钙钛矿/钙钛矿叠层电池或钙钛矿/晶硅叠层电池兼具超高效率（理论极限效率40%+）和低成本的突出优点，有望成为光伏产业的终极科技。现在商用的PERC、TOPCon、HJT电池，均为单结电池，只具有一个PN结，Shockley-Queisser理论极限功率约为33%。多结太阳能电池指具有多个PN结的太阳能电池，双结叠层太阳能电池的理论极限效率是45%，三结叠层太阳能电池的理论极限效率高达49%。构筑具有多个吸光层的多结叠层器件，利用不同能带隙吸光半导体材料吸收不同能带的太阳光，可充分降低光生载流子的热弛豫损失，拓宽太阳能光谱的利用范围，进而有效提升光伏电池的极限效率。传统的III-V族/晶硅叠层电池效率虽然高，但制备复杂，成本昂贵，一般应用于卫星，飞船等空间应用，不能进行大规模商用。硅薄膜/有机薄膜太阳能叠层电池成本较低，可柔性制造，但效率相对较低，尚未进入商用。图7：全钙钛矿叠层太阳能电池（左）与硅/钙钛矿叠层太阳能电池（右）数据来源：南京大学谭海仁课题组，广发证券发展研究中心钙钛矿材料的突出优势为可以通过卤族元素替换，Pb-Sn合金化和阳离子工程，实现钙钛矿能带隙从1.2eV到3eV连续可调，也即实现了可调节钙钛矿材料吸收不同能量水平的光子。在叠层钙钛矿电池中，两个钙钛矿太阳能电池串联，光照首先通过宽带隙钙钛矿，高能可见光波段被吸收。剩下的光透过上层，进入窄带隙底钙钛矿电识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明13/25[Table_PageText]深度分析专用设备池，红外光等低能量光子被吸收。不同能量的太阳光成分被充分吸收利用。针对叠层电池中开路电压低、短路电流小等问题，可以通过恰当设计两个太阳能电池之间的隧穿结（如原子层沉积SnO2作为互联层和保护层，通过SnO2/Au/PEDOT结构设计，实现高性能隧穿复合结），使用两性离子还原剂调控结晶促进均匀成核，提升薄膜均匀性，抑制窄带隙钙钛矿中Sn2+的氧化，进而提升全钙钛矿叠层太阳能电池的性能。现在我国已实现大面积全钙钛矿叠层电池的世界纪录效率24.2%，该成果已被世界纪录效率表收录。通过钝化设计，吸光层增厚和光电匹配实现了世界纪录26.4%认证效率，首次超过了最佳单结钙钛矿电池。除了全钙钛矿叠层电池，钙钛矿/晶硅叠层电池是另一种有效技术路线。将一个钙钛矿太阳能电池生长在晶硅电池上，构成钙钛矿电池和晶硅电池的串联结构。目前在平面硅上，可实现溶液涂布法制备钙钛矿层，电荷传输层。不过此种方法中表面的光学反射较大，浪费的光能较多。而且，因为需要光滑的表面进行涂布钙钛矿电池材料，与如今的商业化硅晶电池技术中双面制绒，不平表面的状态不匹配。如果需要配合双面制绒的硅电池成熟工艺，过去只能使用气相沉积法制备钙钛矿电池。现在，第一步真空沉积无机盐层，第二步气刀辅助液相涂布有机盐的技术被提出，有望实现绒面硅电池上钙钛矿薄膜的保形生长。（四）钙钛矿电池制备，从实验室迈向产业化下面简单介绍在实验室中制造钙钛矿电池的工艺过程，并探讨其规模化生产的可行性。制作钙钛矿电池的基本过程主要是一层层累置电池材料。1.准备底电极层。清洗玻璃+氧化铟锡（ITO）电极一体的基底片，实验室中一般是1cm1cm的。2.制备电子传输层。首先对二氧化锡分散液进行稀释处理，将二氧化锡分散液与超纯水会和稀释，过滤后将分散液低价在ITO基底上，在匀胶机上进行旋涂作业，制备成均匀的薄膜。旋涂后将基片在空气中150℃退火30分钟，冷却至室温得到二氧化锡电子传输层。3.制备钙钛矿层。一般来说，制备钙钛矿层需要两种原料：无机盐（如PbI2）和有机盐（如CH2NH2I）。实验室中常使用旋涂法或气相沉积法使两种材料分布在基底上最后退火加热，形成钙钛矿晶体。旋涂法的具体过程：将一定浓度的铅盐和有机盐溶于DMF和DMSO的混合溶液中，搅拌溶解后制得钙钛矿前驱体溶液。然后，采用一步反溶剂法旋涂制备钙钛矿薄膜，将得到的前驱体溶液滴在基片上，在旋涂过程中向基片中央滴加氯苯，得到钙钛矿前驱体薄膜，退火后制得钙钛矿薄膜。不同工艺，不同材料成分差异会影响钙钛矿晶粒的大小，进而显著影响钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。使用气相沉积法，需要真空蒸镀，生产成本较高，而且产生的晶体比较小，导致电池效率比较低。均匀涂布实现薄膜制备是较好的技术路线。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明14/25[Table_PageText]深度分析专用设备图8：两种原料，两种方法搭配使用制备钙钛矿薄膜的多种路线图数据来源：《钙钛矿太阳能电池的性能优化及稳定性研究（王硕）》，UWCEI，广发证券发展研究中心在实验室中，使用匀胶机完成旋涂，制备均匀的薄膜。匀胶机是在高速旋转的基片上，滴注各类胶液，利用离心力使滴在基片上的胶液均匀地涂覆在基片上的设备，膜的厚度取决于匀胶机的转速和溶胶的黏度。匀胶机只能涂布很小尺寸的薄膜，而且会浪费90%的原料。可以尝试喷涂（spraycoating），刮涂（bladecoating）和槽膜打印（slot-dieprinting）等技术，制备均匀的薄膜。4.制备空穴传输层。首先，将520mgLi-TFSI溶于1mLACN中，待溶解完毕，向72.3mgSpiro-OMeTAD中加入17.5μLLi-TFSI/ACN溶液，28.8Μl四－叔丁基吡啶以及1mLCB，得到Spiro-OMeTAD溶液，将溶液滴加在钙钛矿薄膜上，旋涂后制得Spiro-OMeTAD空穴传输层。5.制备底电极层。将电池放入模具，置入镀膜机，采用真空热蒸镀的方法沉积金或镀银膜。至此，完成钙钛矿电池制备，再通过仪器测试电池的光电转换效率。钙钛矿电池的效率，成本与晶硅电池相比具备明显优势，产业化进程方兴未艾。未来解决稳定性和大面积制备问题，即可具备广泛商用的可能性。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明15/25[Table_PageText]深度分析专用设备二、解决大面积钙钛矿薄膜制备技术痛点，实现高效率光伏组件制备钙钛矿电池的产品结构原理和硅基电池差距巨大，因此，需要设计全新的工艺流程，生产线设备。其中，制备大面积高性能高稳定性均匀高质量的薄膜，是其中的主要技术痛点。各企业的钙钛矿组件和技术路线有较大的不同，优劣也尚无定论。未来，随着产业化过程不断推进，优胜劣汰后有望日渐清晰。图9：一种反式(p-i-n型)钙钛矿太阳能电池制备流程图数据来源：UWCEI，广发证券发展研究中心钙钛矿太阳能电池由多个功能薄膜叠加而成，所以制备钙钛矿太阳能电池的基本方法是在基底上一层层累置薄膜。工艺流程为：原料顶电极ITO/FTO入线→激光刻蚀→清洗→制备第一电荷传输层薄膜→退火/干燥→制备钙钛矿层薄膜→退火烘干→制备第二电荷传输层薄膜→退火/干燥→激光刻蚀→底电极制备→激光刻蚀→测试分拣→封装→测试贴牌→装箱出库。（一）大面积高品质薄膜制备技术是关键钙钛矿电池技术的关键工艺环节是制备三个高性能长寿命大面积薄膜层（电子传输层-钙钛矿层-空穴传输层）。根据不同功能层的理化性质不同，各家设备厂商积极探索多种薄膜制备方案。制备第一电荷传输层（正式为电子传输层ETL，反式为空穴传输层HTL），可以采用磁控溅射，涂布印刷等方法。制备钙钛矿层，一般使用涂布印刷或沉积方法。制备第二电荷传输层时（正式为空穴传输层HTL，反式为电子传输层ETL）需要避免过于激烈的刺激破坏钙钛矿层，只能使用反应式等离子体沉积RPD或涂布等相对温和的手段。表4：各层薄膜制备技术薄膜层现有技术路线潜在设备第一电荷传输层磁控溅射沉积，涂布，印刷磁控溅射PVD或涂布机第二电荷传输层PPD沉积，涂布，印刷RPD或涂布机背电极层蒸发蒸镀沉积或磁控溅射RPD或磁控溅射PVD钙钛矿层涂布，印刷，沉积刮刀，狭缝涂布机数据来源：德沪涂膜公众号，捷佳伟创公众号，京山轻机公众号，广发证券发展研究中心电子传输层ETL，空穴传输层HTL，背电极层目前尝试较多的是磁控溅射、蒸镀沉识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明16/25[Table_PageText]深度分析专用设备积、反应式等离子体镀膜等物理气相沉积技术（PhysicalVaporDeposition,PVD）。气相沉积的技术思想是：使材料源表面气化成原子、分子或离子，或发生化学反应，在基体表面沉积出具有某种特殊功能的薄膜。1.磁控溅射物理气相沉积技术：在真空中，高能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而逸出表面，到达衬底凝结成膜。电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子。新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。此空间树技术成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好，可实现大面积镀膜。在钙钛矿电池的制备过程中，磁控溅射可用于第一电荷传输层的制备。图10：磁控溅射技术原理与设备数据来源：复旦大学微纳加工与器件公共实验室，广发证券发展研究中心2.反应式等离子体镀膜RPD技术：使用低能量高密度电子束升华靶材产生高解离率的离子镀着在衬底的表面。与磁控溅射PVD相比，RPD技术离子轰击能量更低，不损伤衬底表面，保持良好的接口特性，薄膜的载子迁移率超高。RPD设备比传统的物理气相沉积设备，优势在于可以减少对钙钛矿电池的轰击损害，有利于提高转换效率和良率。3.蒸发蒸镀技术：真空条件下，将镀料加热蒸发或升华，材料的原子或分子直接在衬底上成膜的技术。如采用电阻加热蒸发源的蒸发镀膜技术，一般用于蒸发低熔点材料，如铝、金、银、硫化锌、氟化镁、三氧化二铬等。在钙钛矿电池制备过程中，蒸发蒸镀技术可用于钙钛矿层，背电极层和载流子传输层的制备。钙钛矿层薄膜制备技术水平还不成熟，多种技术路线并行探索，竞争激烈。现存技术路线介绍如下：（这些方法也可以用作电荷传输层制备）1.溶液涂布法。由涂布装置带动钙钛矿前驱体溶液在基底上相对运动，由液体的表面张力和基底接触形成一层均匀的薄膜，由涂布装置的不同，可分为刮刀涂布（bladecoatingprocess）、狭缝涂布（slot-diecoatingprocess）和丝网印刷（screenprintingprocess）。刮刀涂布法利用刮刀将钙钛矿前驱体溶液分散到基底上，所制备钙钛矿薄膜的厚度由前驱体溶液浓度、刮板与基底缝隙宽度和刮涂的速度决定。狭缝涂布法从狭缝涂布头喷出钙钛矿前驱体溶液，同时刮出一个薄膜平面。相对于刮刀涂布法，狭缝涂布法可以通过控制系统进行狭缝宽度、移动速度和输液速度的调整，对薄膜质量进行更精细化调控。除此之外，狭缝涂布的方法可以将溶液密封在储液罐识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明17/25[Table_PageText]深度分析专用设备中，既能够提高溶液利用率，又能保证溶液浓度的统一和减少对操作人员的影响。相对于前两种制备方法而言，丝网印刷法是通过丝网的数目和厚度调整制备薄膜的厚度，对丝网制备要求较高。2.溶液喷涂法。通过在喷头内部施加压力的方法将钙钛矿前驱体溶液从喷头内挤出并在基底上成膜的技术。喷涂法中常用的喷头有高压气喷头和超声喷头等。喷墨打印法利用喷头内部压电材料形变将溶液挤出，按照预设程序进行相对运动，可以按要求制备不同图案，避免了制版的过程，提高了钙钛矿原料的利用率。两种喷涂方法都可以通过调整钙钛矿溶液的浓度，喷头与基底之间的距离和喷涂的速度等调节钙钛矿成膜形态。图11：钙钛矿电池薄膜制备技术路线一览数据来源：《钙钛矿太阳能电池稳定性研究进展及模组产业化趋势（金胜利等）》，广发证券发展研究中心3.气相沉积法。在真空环境下，通过蒸镀的方法制备钙钛矿薄膜。相对于溶液法制备，气象沉积的方法可以通过控制蒸发源的办法精确调控钙钛矿中各组分化学计量比，并且可以保证薄膜的均一性。但是真空气相沉积需要使用价格高昂的真空设备，而且需要较久的抽真空时间，这使得薄膜的制备时间变长和成本升高。而且真空气相沉积产生的钙钛矿材料晶粒较小，性能较差。表5：大面积钙钛矿薄膜制备技术对比制备方法优点缺点刮刀涂布法易于大面积制备，无需复杂设备溶液利用率低，薄膜均一性差狭缝涂布法易于大面积制备，生成效率较高对设备的精确度要求较高丝网印刷法易于大面积制备，涂覆过程简单溶液利用率低，丝网精度要搞喷涂法易于大面积制备，喷涂过程简单溶液利用率低，可重复性差喷墨打印法材料利用率高，可以定制化生产设备要求高，生产效率低气相沉积法薄膜质量较高，可精准调控成本高，结晶小数据来源：《钙钛矿太阳能电池稳定性研究进展及模组产业化趋势（金胜利等）》，广发证券发展研究中心识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明18/25[Table_PageText]深度分析专用设备（二）防水防氧化防铅泄露，封装技术是保障钙钛矿电池对封装的要求远高于硅基电池，需要做到全寿命隔绝空气密封。钙钛矿遇水、遇氧气，受到紫外线直接照射，就会发生材料改性分解，功能丧失。为降低环境因素的影响，选择合适的封装材料，封装工艺必不可少。传统的“封边”式封装，器件内部存在空腔，气体分子能够在器件内扩散，溢出，无法维系体系内部平衡。绝对密闭的封装能促使钙钛矿的在夜间再生修复，提升钙钛矿电池的循环寿命。钙钛矿太阳能电池封装材料和工艺需要满足以下条件：1.化学惰性，在封装过程中可以和钙钛矿器件直接接触，且不会对钙钛矿材料、传输层材料或者器件结构造成破坏。2.材料具有长久的阻水阻氧和阻紫外的特性；在长时间光照黑暗，冷热交替循环后，不发生裂纹，气孔等疲劳损伤。3.由于钙钛矿材料和电荷传输材料的低耐热性，封装过程需要在低温下（通常小于150℃）进行。4.成本低、易于加工、绿色环保。（三）激光刻蚀构建钙钛矿组件串联结构是点缀通过多道激光刻蚀，构建钙钛矿电池中的电路结构，把多个钙钛矿电池串联成组件。进行3次平行的激光刻蚀，分别称P1、P2和P3。P1激光刻蚀：在透明导电电极TCO沉积后，电荷传输层沉积前，进行激光刻蚀，形成彼此独立的条形导电电极（图中浅蓝色部分）。P2激光刻蚀：在第二电荷传输层沉积后，底电极沉积之前，进行激光刻蚀，去除HTL/钙钛矿层/ETL，留下TCO层，形成一个空缝。进行底电极层沉积，金属会填满这个空缝，从而将一个电池的底电极与下一个电池的透明顶电极相连。P3激光刻蚀：去除相邻电池的底电极层/HTL/钙钛矿层/ETL，留下TCO层，将每个钙钛矿电池分离开来。至此，每个电池相互独立，前一个电池的顶电极连接着下一个电池的底电极，形成的串联的电路结构。通过三次激光刻蚀，实现了从钙钛矿电池到组件的串联电路结构设计。此外，封装时还需要第四次激光刻蚀。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明19/25[Table_PageText]深度分析专用设备图12：激光刻蚀构建串联钙钛矿组件电路数据来源：Joule，广发证券发展研究中心各家设备厂商积极布局激光刻蚀设备。迈为股份21年年报披露，制造了钙钛矿激光设备样机。帝尔激光回应其激光设备可用于钙钛矿电池生产。众能光电钙钛矿激光划线刻蚀设备已出货50台套。（四）钙钛矿电池产业发展展望尽管目前还没有大规模产业化组件的大规模落地发电，但是业界对钙钛矿电池关注度非常高，钙钛矿电池商业化应用蓄势待发。未来钙钛矿电池电池将从以下几个方面精进发展：1.优化器件性能，实现组件商用。从效率、面积和稳定性多方面实现技术的攻关与突破，并同步开发大面积钙钛矿电池生产设备，致力于低成本钙钛矿太阳能组件生产。2.发展叠层电池技术，突破效率极限。多钙钛矿层或钙钛矿层叠加硅层，制成叠层电池，效率有望达到40%以上。3.另辟蹊径，柔性钙钛矿电池助力柔性电子发展。柔性电子技术，可构建基于无线传感器的物联网系统，可穿戴健康检测系统，柔性显示系统等。钙钛矿柔性电池解决了自驱动系统的能量来源问题，有望为柔性电子产品提供可持续的绿色能源。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明20/25[Table_PageText]深度分析专用设备三、企业量产跃跃欲试，设备厂商摩拳擦掌（一）国内外企业竞技钙钛矿电池研发，我国领跑我国企业在钙钛矿电池稳定性提升，组件面积放大等方面进行了一系列技术攻关，目前走在前列的公司有杭州纤纳光电、苏州协鑫纳米等，天合光能、华能集团等企业也有所布局。日前，杭州纤纳科技采用独立开发的溶液打印技术，率先投产了百兆瓦级别钙钛矿太阳能电池alpha组件产线。alpha组件具有高功率、高收益和高减排的特性，最高功率130W，尺寸全球最大，为1245×635×6.4mm，预计寿命10-25年。协鑫光电的子公司苏州协鑫纳米科技有限公司于2017年在苏州建成一条10MW级45cm×65cm钙钛矿光伏组件中试产线，通过采用自主研发的大面积钙钛矿狭缝涂布方法，辅以大面积钙钛矿溶液结晶成膜技术和先进的内联集成技术，可批量生产具有商用化价值的45cm×65cm产品，目前该产品的效率已超过15%，处于同类产品中较高水平。协鑫现已启动100MW钙钛矿电池量产线开始试生产，提前布局异质结以及钙钛矿叠层电池生产设备。2022年6月7日，1m×2m组件顺利通过冰雹测试，进行了双85、湿热、LeTID等测试，并开展了前期的千瓦级户外应用测试。图13：纤纳光电钙钛矿光伏组件图14：协鑫光电钙钛矿光伏电池组件数据来源：纤纳光电官网，广发证券发展研究中心数据来源：光伏前沿公众号，广发证券发展研究中心国际上著名的钙钛矿电池研发企业有牛津光伏（OxfordPV）（钙钛矿/硅基叠层电池效率29.5%）和松下公司（Panasonic）（钙钛矿电池组件效率17.9%）等。表6：我国钙钛矿电池行业产能量化进展企业名称产业化进展昆山协鑫光电2021年，昆山协鑫100MW钙钛矿生产线开始试生产，1m×2m组件已经下线测试，光电转换效率提高至18%。2022年6月7日，1m×2m组件顺利通过冰雹测试，进行了双85、湿热、LeTID等测试，并开展了前期的千瓦级户外应用测试。杭州纤纳光电2020年7月，纤纳20MW钙钛矿太阳能电池中试线落成投产，2022年年初，100MW产线建成。2022年5月20日，纤纳光电发布钙钛矿α组件，α组件是目前全球最大的百兆瓦级商业化产品，是全球首款为地面集中式光伏电站推出的钙钛矿组件，尺寸为1245×635×6.4mm，最大功率130W。无锡极电光能2021年第三季度开始建设150MW试制线，预计在2022年中期平米级尺寸的钙钛矿光伏组件产品将正式面世，主要应用于光伏幕墙BIPV市场。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明21/25[Table_PageText]深度分析专用设备湖北万度光能2021年6月，其总投资高达60亿元的钙钛矿太阳能电池项目正式落地。该项目共分为两期，第一期建设一条200MW级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线，顺利量产后，万度光能计划扩充至10GW。苏州仁烁光能2021年12月，公司成立，获得5000万的天使轮股权融资，即将完成A轮融资。预计2022年8月底苏州6000平方米的10MW钙钛矿叠层中试线将投入使用，目标尺寸为300400mm，目标效率达22%以上，预计下半年落地1.5万平方米厂房，启动150MW钙钛矿光伏组件量产线建设，目标尺寸1.20.6m，效率达20%以上。深圳无限光能2022年6月完成数千万元天使轮融资，融资将主要用于大尺寸钙钛矿太阳能电池组件试验线的建设、扩充研发及量产技术团队。将启动10MW级中试线建设，进一步优化工艺参数，建立标准化操作流程，培养工艺技术人员，预备2024年建成100MW级商业化量产线。泰州锦能新能源2021年11月，泰州锦能新能源有限公司钙钛矿铜铟镓硒叠层电池全产业链项目签约落户湖南省常德市，总投资20亿元。预计项目全部建成投产达产后，量产转换效率22%以上，年产值约25亿元，年税收约3亿元。北京曜能科技北京曜能科技获高瓴数千万A轮融资。曜能科技深耕钙钛矿/晶硅叠层光伏技术，与晶硅技术深度结合，目标突破传统单结太阳能电池的产业化光电转换效率极限，进一步降低光伏发电成本。华能新能源2021年3月9日，华能清洁能源研究院世界最大单体钙钛矿电池组件下线，2021年12月完成首批示范钙钛矿组件示范应用。黑晶光电黑晶光电在钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池领域取得突破，在标准太阳光谱下测试实现了23.5%的光电转换效率。数据来源：德沪涂膜公众号，广发证券发展研究中心（二）钙钛矿电池设备研发，助力钙钛矿电池成熟商用钙钛矿电池原料用量少，不稀缺；其关键技术壁垒将建立在设备端。国产设备厂商德沪涂膜、捷佳伟创、晟成光电、迈为股份、众能光电等积极布局钙钛矿电池设备研发。上海德沪为苏州协鑫全球第一条100MW钙钛矿产线供应大尺寸核心狭缝涂布设备。狭缝涂布技术能在玻璃、不锈钢片、塑料等基体上沉积各种液体化合物，通过精确控制液体流量和移动的相对速度，来制备所需技术指标的薄膜。制备大面积钙钛矿层薄膜，精密狭缝涂布设备是核心设备。据上海德沪披露，我国电子级S2S量产狭缝涂布设备依赖进口，德沪成为我国首次击败日、德巨头的电子级大尺寸狭缝涂布设备本土企业，质量世界级水平，性价比远高日韩企业。图15：德沪涂膜狭缝涂布设备图16：晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备数据来源：德沪涂膜官网，广发证券发展研究中心数据来源：晟成光伏公众号，广发证券发展研究中心2015年8月，杭州众能光电科技有限公司成立，专业从事钙钛矿太阳能光伏组件以及识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明22/25[Table_PageText]深度分析专用设备相关装备的研发和产业化。64cm2和3000cm2的组件效率分别达到20%和17%，处在国际先进水平，在建钙钛矿太阳能光伏组件生产线产能达到200MW/年。钙钛矿激光划线刻蚀设备出货50台套，钙钛矿PVD设备出货量30台套。公司坚持“器件+装备”双轮驱动战略，自成立以来已经完成三次钙钛矿太阳能组件效率认证，达到国际先进水平。公司已对外销售刮涂/涂布一体机、磁控溅射、热蒸发镀、ALD和激光刻蚀机等工艺单机以及钙钛矿太阳能光伏组件整线近100台套，服务国内外多个知名研发机构和产业化公司。2022年7月捷佳伟创钙钛矿太阳能电池生产的关键量产设备“立式反应式等离子体镀膜设备”(RPD)通过厂内验收，将发运给客户投入生产。RPD设备制备薄膜，对钙钛矿层轰击较小，预计该设备将用于第二电荷传输层的制备。2021年5月，京山轻机子公司晟成光伏与协鑫光电开展钙钛矿叠层电池技术开发战略合作。经过长时间研发及实验数据验证，晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备现已量产，并成功应用于多个客户端。晟成光伏团簇型多腔式蒸镀设备，具备完全自主知识产权，是用于钙钛矿电池制备过程中钙钛矿材料及金属电极材料的蒸镀设备。表7：我国钙钛矿电池设备进展企业名称产业化进展上海德沪涂膜上海德沪深耕钙钛矿薄膜制备核心设备狭缝涂布机，打破进口电子级，大尺寸狭缝涂布设备垄断。为苏州协鑫全球第一条100MW钙钛矿产线供应大尺寸核心狭缝涂布设备。杭州众能光电64cm2和3000cm2的组件效率分别达到20%和17%，处在国际先进水平，在建钙钛矿太阳能光伏组件生产线产能达到200MW/年。钙钛矿激光划线刻蚀设备出货50台套，钙钛矿PVD设备出货量30台套。捷佳伟创2022年7月，捷佳伟创钙钛矿太阳能电池生产的关键量产设备“立式反应式等离子体镀膜设备”(RPD)通过厂内验收，将发运给客户投入生产。晟成光伏（京山轻机子公司）2022年6月，晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备现已量产，并成功应用于多个客户端。晟成光伏团簇型多腔式蒸镀设备，具备完全自主知识产权，是用于钙钛矿电池制备过程中钙钛矿材料及金属电极材料的蒸镀设备。迈为股份钙钛矿设备尚处于研发阶段。钙钛矿激光设备已经交付。未来公司对单结钙钛矿会加大装备布局，单结钙钛矿、异质结、钙钛矿异质结叠层都会布局，未来更看好钙钛矿异质结叠层电池。数据来源：各公司公众号，各公司互动问答，广发证券发展研究中心识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明23/25[Table_PageText]深度分析专用设备四、风险提示（一）电池技术提效降本不及预期的风险TOPCon/HJT等电池技术降本路径明确，但是能否实现以及实现的节奏存在不确定性，如果降本不及预期，可能对行业内重点布局若干技术路线的设备厂商产生较大的负面影响。另外，电池技术提效降本不及预期以及技术路线的不明朗会导致下游制造厂商推迟资本开支计划，从而对设备厂商的短期业绩产生较大的不利影响。（二）行业竞争加剧的风险之前的光伏设备市场规模较小，具体到每个细分领域也就十几亿到几十亿的规模，对行业外厂商的吸引力并不大。随着设备规模的逐步扩大，行业内已有的设备厂商开始逐步向设备的上下游环节扩张，同时也可能吸引更多的设备厂商进入，尤其是半导体设备厂商，随着厂商的增多和竞争的逐渐加剧，对设备厂商的利润和市占率可能构成负面影响。（三）技术迭代对不同设备影响的风险由于不同的技术路径对不同设备的需求构成有区别，诸如HJT产线中PECVD设备占据较大的比例、TOPCon产线中扩散设备占据较大的比例，而不同的太阳能电池片设备厂商所生产的设备有所区别，技术迭代可能会对个别设备的需求产生较大的影响，从而个别厂商的业绩产生较大的影响。（四）下游需求波动的风险光伏“平价上网”之后，政策对行业的影响与之前相比大为减小，政策风险明显减小。但是下游光伏电站属于资本性投入，受宏观经济、利率环境等因素影响，如果面临非常不利的宏观经济环境，可能会对下游的需求造成比较大的负面影响。（五）贸易摩擦的风险随着我国光伏行业逐渐摆脱对补贴的依赖以及我国企业在海外的布局，贸易摩擦的风险与之前相比大为减小。但是我国光伏行业的低成本优势已经对国外的光伏企业产生较大的冲击，个别国家可能会出于保护本国企业而推出较为不利的贸易政策。[Table_ResearchTeam]识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明24/25[Table_PageText]深度分析专用设备广发机械行业研究小组代川：首席分析师，中山大学数量经济学硕士，2015年加入广发证券发展研究中心。孙柏阳：资深分析师，南京大学金融工程硕士，2018年加入广发证券发展研究中心。朱宇航：资深分析师，上海交通大学机械电子工程硕士，2020年加入广发证券发展研究中心。范方舟：高级研究员，中国人民大学国际商务硕士，2021年加入广发证券发展研究中心。王宁：高级研究员，北京大学金融硕士，2021年加入广发证券发展研究中心。石城：高级研究员，上海交通大学船舶与海洋工程硕士，2022年加入广发证券发展研究中心。[Table_RatingIndustry]广发证券—行业投资评级说明买入：预期未来12个月内，股价表现强于大盘10%以上。持有：预期未来12个月内，股价相对大盘的变动幅度介于-10%～+10%。卖出：预期未来12个月内，股价表现弱于大盘10%以上。[Table_RatingCompany]广发证券—公司投资评级说明买入：预期未来12个月内，股价表现强于大盘15%以上。增持：预期未来12个月内，股价表现强于大盘5%-15%。持有：预期未来12个月内，股价相对大盘的变动幅度介于-5%～+5%。卖出：预期未来12个月内，股价表现弱于大盘5%以上。[Table_Address]联系我们广州市深圳市北京市上海市香港地址广州市天河区马场路26号广发证券大厦35楼深圳市福田区益田路6001号太平金融大厦31层北京市西城区月坛北街2号月坛大厦18层上海市浦东新区南泉北路429号泰康保险大厦37楼香港德辅道中189号李宝椿大厦29及30楼邮政编码510627518026100045200120-客服邮箱gfzqyf@gf.com.cn[Table_LegalDisclaimer]法律主体声明本报告由广发证券股份有限公司或其关联机构制作，广发证券股份有限公司及其关联机构以下统称为“广发证券”。本报告的分销依据不同国家、地区的法律、法规和监管要求由广发证券于该国家或地区的具有相关合法合规经营资质的子公司/经营机构完成。广发证券股份有限公司具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格，接受中国证监会监管，负责本报告于中国（港澳台地区除外）的分销。广发证券（香港）经纪有限公司具备香港证监会批复的就证券提供意见（4号牌照）的牌照，接受香港证监会监管，负责本报告于中国香港地区的分销。本报告署名研究人员所持中国证券业协会注册分析师资质信息和香港证监会批复的牌照信息已于署名研究人员姓名处披露。[Table_ImportantNotices]重要声明广发证券股份有限公司及其关联机构可能与本报告中提及的公司寻求或正在建立业务关系，因此，投资者应当考虑广发证券股份有限公司及其关联机构因可能存在的潜在利益冲突而对本报告的独立性产生影响。投资者不应仅依据本报告内容作出任何投资决策。投资者应自主作出投资决策并自行承担投资风险，任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或者口头承诺均为无效。本报告署名研究人员、联系人（以下均简称“研究人员”）针对本报告中相关公司或证券的研究分析内容，在此声明：（1）本报告的全部分析结论、研究观点均精确反映研究人员于本报告发出当日的关于相关公司或证券的所有个人观点，并不代表广发证券的立场；（2）研究人员的部分或全部的报酬无论在过去、现在还是将来均不会与本报告所述特定分析结论、研究观点具有直接或间接的联系。识别风险，发现价值请务必阅读末页的免责声明25/25[Table_PageText]深度分析专用设备研究人员制作本报告的报酬标准依据研究质量、客户评价、工作量等多种因素确定，其影响因素亦包括广发证券的整体经营收入，该等经营收入部分来源于广发证券的投资银行类业务。本报告仅面向经广发证券授权使用的客户/特定合作机构发送，不对外公开发布，只有接收人才可以使用，且对于接收人而言具有保密义务。广发证券并不因相关人员通过其他途径收到或阅读本报告而视其为广发证券的客户。在特定国家或地区传播或者发布本报告可能违反当地法律，广发证券并未采取任何行动以允许于该等国家或地区传播或者分销本报告。本报告所提及证券可能不被允许在某些国家或地区内出售。请注意，投资涉及风险，证券价格可能会波动，因此投资回报可能会有所变化，过去的业绩并不保证未来的表现。本报告的内容、观点或建议并未考虑任何个别客户的具体投资目标、财务状况和特殊需求，不应被视为对特定客户关于特定证券或金融工具的投资建议。本报告发送给某客户是基于该客户被认为有能力独立评估投资风险、独立行使投资决策并独立承担相应风险。本报告所载资料的来源及观点的出处皆被广发证券认为可靠，但广发证券不对其准确性、完整性做出任何保证。报告内容仅供参考，报告中的信息或所表达观点不构成所涉证券买卖的出价或询价。广发证券不对因使用本报告的内容而引致的损失承担任何责任，除非法律法规有明确规定。客户不应以本报告取代其独立判断或仅根据本报告做出决策，如有需要，应先咨询专业意见。广发证券可发出其它与本报告所载信息不一致及有不同结论的报告。本报告反映研究人员的不同观点、见解及分析方法，并不代表广发证券的立场。广发证券的销售人员、交易员或其他专业人士可能以书面或口头形式，向其客户或自营交易部门提供与本报告观点相反的市场评论或交易策略，广发证券的自营交易部门亦可能会有与本报告观点不一致，甚至相反的投资策略。报告所载资料、意见及推测仅反映研究人员于发出本报告当日的判断，可随时更改且无需另行通告。广发证券或其证券研究报告业务的相关董事、高级职员、分析师和员工可能拥有本报告所提及证券的权益。在阅读本报告时，收件人应了解相关的权益披露（若有）。本研究报告可能包括和/或描述/呈列期货合约价格的事实历史信息（“信息”）。请注意此信息仅供用作组成我们的研究方法/分析中的部分论点/依据/证据，以支持我们对所述相关行业/公司的观点的结论。在任何情况下，它并不（明示或暗示）与香港证监会第5类受规管活动（就期货合约提供意见）有关联或构成此活动。[Table_InterestDisclosure]权益披露(1)广发证券（香港）跟本研究报告所述公司在过去12个月内并没有任何投资银行业务的关系。[Table_Copyright]版权声明未经广发证券事先书面许可，任何机构或个人不得以任何形式翻版、复制、刊登、转载和引用，否则由此造成的一切不良后果及法律责任由私自翻版、复制、刊登、转载和引用者承担。