电力设备行业光伏深度报告系列（二）：钙钛矿东风渐起，或为光伏终极路线-20230330-东北证券-51页_3mb

钙钛矿光伏产业深度报告总结

核心内容

钙钛矿作为第三代太阳能电池技术，具有高转换效率和低成本优势，被认为是光伏产业的终极路线之一。目前，头部企业如协鑫、纤纳和极电已完成百兆瓦中试线建设，正推进工艺验证与研发，为后续GW级别扩产奠定基础。

主要观点

• 效率优势：钙钛矿单结电池的极限效率为33%，而晶硅电池为29.4%。钙钛矿/硅叠层效率可突破40%，且在实验室效率上不断刷新。
• 成本优势：钙钛矿单GW产能投资约为晶硅的一半，未来10GW级别生产时组件成本可降至0.6元/瓦，显著低于晶硅组件。
• 稳定性进展：部分企业已通过IEC61215和IEC61730认证，长期稳定性优化路径清晰，材料及封装技术持续改进。
• 大面积制备：湿法工艺如狭缝涂布具有高经济性，但形核结晶控制难度大；干法如蒸镀设备成本高但成膜均匀性好。
• 叠层技术：钙钛矿与晶硅叠层技术多路径发展，HJT结构占优，与现有产业融合快，预计初期产业化速度更快。
• 设备需求：真空镀膜设备是钙钛矿生产的核心设备，市场空间广阔，预计2026年新增市场约117亿元，存量市场约234亿元。
• 产业政策：国家出台多项政策支持钙钛矿及叠层电池技术的研发和产业化，推动其快速发展。
• 融资进展：头部企业已完成多轮融资，为钙钛矿技术发展和产线建设提供资金支持。

关键信息

效率与成本

• 极限效率：单结钙钛矿极限效率为33%，钙钛矿/硅叠层可突破40%。
• 成本预测：百MW阶段成本控制在1-1.5元/瓦，GW级别降至0.8元/瓦，10GW级别降至0.6元/瓦。
• 晶硅对比：钙钛矿组件在转换效率17.9%时发电量与晶硅20.4%组件相当，建设成本更低，综合优势约0.21元/瓦。

稳定性与制备技术

• 稳定性测试：纤纳α组件通过IEC61215和IEC61730认证，长期稳定性提升显著。
• 大面积制备：湿法工艺如狭缝涂布适合大面积生产，但需优化均匀性；干法工艺如蒸镀成膜均匀性好，但成本高。
• 制备难点：钙钛矿形核和结晶工艺窗口窄，大面积制备难度大。

叠层技术

• 结构选择：两端叠层工艺复杂但易量产，四端叠层制造简单但成本高。
• 材料选择：全钙钛矿叠层和钙钛矿/硅叠层技术路径多样，HJT结构适配性好，适合钙钛矿叠层。
• 效率提升：全钙钛矿叠层通过优化材料体系、无机电荷传输层和结构设计提升效率。

产业进展

• 中试线建设：协鑫、纤纳、极电等企业已完成百兆瓦中试线建设，预计2024年出现GW级别招标。
• 政策支持：国家能源局、工信部等多部门出台政策支持钙钛矿技术发展，推动其产业化进程。
• 融资情况：头部企业已完成多轮融资，部分企业与资本方合作加速产业化。

设备市场

• 镀膜设备：RPD和PVD是核心设备，其中RPD设备成本较高，但具备低离子损伤、低温沉积等优势。
• 涂布设备：狭缝涂布适合大面积生产，干燥结晶是关键步骤。
• 激光设备：P1-P4四道激光工艺设备竞争激烈，用于电池划线和切割。
• 封装设备：完全覆盖封装与边缘封装技术并存，需优化以提升组件寿命。

产业前景

钙钛矿光伏组件有望在未来实现产业化突破，其高效率、低成本和轻薄特性使其在BIPV（光伏建筑一体化）等应用领域具有广阔前景。设备厂商如捷佳伟创、京山轻机、大族激光等将优先受益于钙钛矿产业的快速发展。

风险提示

• 钙钛矿扩产不及预期
• 钙钛矿稳定性不及预期