钙钛矿太阳能电池行业研究：光伏新技术前瞻之钙钛矿太阳能电池，崛起的第三代太阳能电池，产业化进程再提速.pdf

钙钛矿太阳能电池行业研究：光伏新技术前瞻之钙钛矿太阳能电池，崛起的第三代太阳能电池，产业化进程再提速。钙钛矿电池为第三代新型太阳能电池，效率提升速度快且潜力大。 钙钛矿材料指 ABX3 有机-无机金属卤化物，A 为有机阳离子、B 为二价 金属阳离子、X 是卤素离子，目前较常见的钙钛矿太阳能电池原材料为 碘铅甲胺。从效率提升进程来看，钙钛矿太阳能电池诞生十余年，单结 效率从 3.8%跃升至 25.7%；单结/叠层理论极限效率分别高达 33%/45%， 仍有较大提升空间。从结构来看，钙钛矿电池分为介孔型和平面型，正 式和反式，目前较主流的为平面反式结构，具有制备工艺简单、可低温 制备、成本低等优点，但具有效率不高的缺点。

钙钛矿电池具有降本增效和应用场景广泛等优势，仍面临稳定性差 和大面积制备效率下降的挑战。优势包括：1）低成本，钙钛矿原材料成 本低且用量和纯度要求小，生产过程能耗低，大规模量产后钙钛矿组件 总成本约为 0.5-0.6 元/瓦，是晶硅组件极限成本的 50%；2）高效率，钙 钛矿材料带隙更接近最优带隙，且带隙可调，适合做效率潜力更高的叠 层电池；3）应用场景广泛，柔性和轻质特点使其适用于 BIPV 和汽车光 伏，带隙可调性使其适用于室内光伏。挑战包括：1）稳定性差导致寿命 短，材料本身具有不稳定性且与各功能层易相互影响；2）大面积制备效 率下降，制备工艺的局限性导致大面积制备钙钛矿薄膜均匀性变差，缺 陷增多，且尺寸增大时电池非光活性死区面积增大，有效光照面积减小。

钙钛矿组件生产效率高，各功能层制备材料、技术、设备均未定型。 钙钛矿组件从原料进去到成品出来仅需约45分钟，且可在单一工厂完成， 生产效率高。从材料端来看，功能层材料选择未定型，空穴/电子传输层 材料分有机和无机体系。钙钛矿组件对水汽阻隔要求高，催生丁基胶和 POE 胶膜需求。从技术端来看，传输层制备路线包括 PVD、RPD、ALD， 钙钛矿层制备分为干法和湿法，目前较主流的产业化选择是狭缝涂布法 （湿法），具有原料利用率高、可重复性好、成本较低等优点。从设备 端来看，核心设备包括镀膜设备、涂布/蒸镀设备、激光设备和封装设备， 镀膜设备价值量占比最高，激光设备最具确定性。

钙钛矿电池产业化进程再提速，头部厂家已落地百兆瓦级产线。钙 钛矿电池产业处于 0-1 发展阶段，基于钙钛矿材料本身具备高效率低成 本的优势，叠加各研发团队在技术上不断进步，包括效率、稳定性等方 面突破，使其逐渐走出实验室。在技术突破主导下，政策+资本（一级市 场资金关注度高，头部厂家完成多轮融资且有知名投资者入局）加持下， 产业化进程不断提速，目前头部厂商如协鑫光电、纤纳光电、极电光能 等已落地百兆瓦产线，纤纳光电已完成首批钙钛矿组件出货，且各厂商 研发和量产效率正在持续爬坡中，预计明后年内 GW 级产线有望落地。