钙钛矿设备行业深度报告：光伏0~1的颠覆性技术，设备跨界+多工艺并存.pdf
- 上传者：新加坡
- 时间：2023/04/07
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钙钛矿设备行业深度报告：光伏0~1的颠覆性技术，设备跨界+多工艺并存。钙钛矿是光伏领域 0-1 的颠覆性技术，具有转换效率高+低成本的优点。钙 钛矿电池是第三代新型太阳能电池，是最具潜力和颠覆性的新一代光伏技术。其 中的钙钛矿材料 ABX3 是有机金属三卤化物，具有非常优异的光电性质。1）钙 钛矿材料带隙可调节，理论效率高：钙钛矿是人工合成的材料，根据不同的材料 配比，带隙可以调节，并可以与晶硅做成叠层电池，就可以覆盖大范围带隙，因 而能够吸收不同波长的光。2）材料、工序简单，成本低：相比晶硅，钙钛矿工序 大大缩短，单 GW 投资更低。钙钛矿电池厂本身就相当于组件厂，省去了晶硅电 池前端的硅料提纯、硅片切割等环节，整体生产成本上相较晶硅电池可大幅降低。 同时钙钛矿的材料采用常见的物质人工合成，相比硅料价格更低。
钙钛矿电池的核心层“钙钛矿层”主要包括两类镀膜方法，总量上湿法占比 更高，趋势上干法近 2 年上升更明显。目前钙钛矿层薄膜的制备主要有溶液法、 气相法两类工艺，可单独或组合使用。我们通过统计专利布局、钙钛矿电池&设 备公司公开新闻角度分析目前两种工艺的实际进度与发展趋势。1）总量：湿法 相关专利最多且发展时间较长，2014 年就有相关专利；干法专利数和发展时长 次之，干湿结合法相关专利最少且最新，2021 年首次出现。2）趋势：2021/2022 年钙钛矿企业相关专利布局总数热度回升，其中湿法相较 2018-2020 年的平均 水平差异不大，但干法相关专利数相较 2018-2020 年的平均水平有较大幅度的 上升，同时 2021 年开始首次出现了干湿法相结合的专利布局。目前来看不同薄 膜制备方法仍处于两种技术并存发展的状态。
钙钛矿适配叠层的优势需要被重视。受益于可捕捉和转换更宽光谱范围，钙 钛矿与晶硅叠层电池拥有更高的转换效率。连续可调的带隙宽度使得钙钛矿适合 做叠层多结电池，与其他电池集成以后可以捕捉和转换更宽光谱范围的太阳光， 获得比单纯晶硅电池或钙钛矿电池更高的光电转化效率。EcoMat 研究表明钙钛 矿/硅串联太阳电池的理论效率极限为 46%，远高于传统晶硅电池；而根据 NREL 统计的最新实验室数据，钙钛矿/晶硅叠层转化效率快速提升，超过单晶硅电池。
各类工艺路径的选择仍在快速迭代中，产品布局更全的设备公司更具优势。 加入统计非上市公司，涂布、各类真空镀膜（磁控溅射 PVD、真空蒸镀、RPD、 ALD）均有若干专业玩家，具备跨界进入钙钛矿行业的技术储备（涂布来自锂电 /平板显示、真空镀膜来自 OLED）。同时加入关注叠层后，各家公司对钙钛矿各 层薄膜的制备均有不同的技术路线选择，各类工艺也均有自身的优缺点。光伏行 业的一大特点是技术迭代迅速，早期投资产线押注某一当下最成熟的技术也可能 被弯道超车（已投产线的技术可能会迅速被更新的技术取代）。在此背景下，我 们认为当前更具备竞争实力的是产品线更为齐全的公司，以应对上述不确定性。 同时，相比晶硅电池，钙钛矿电池的特点是原材料占比低，因此钙钛矿产业链上 设备环节的议价能力有望更强。
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