2024年捷佳伟创研究报告：光伏领域三线布局，助力设备龙头业绩长虹

1 光伏电池片设备龙头精益求精，产品布局多向发展

1.1 深耕光伏电池片领域 20 年，造就全球光伏电池设备领军企业

深耕光伏行业 20 年，产品质量及销量遥遥领先。深圳市捷佳伟创新能源装备股份有 限公司始创于 2003 年，是一家主要从事太阳能光伏电池设备研发、制造与销售为一体的 高新技术企业。捷佳伟创在广东深圳、江苏常州自建超过 20 万平方米工业园，2022 年员 工总数超过 9000 人，工程技术研发团队超过 1200 人。 捷佳伟创聚焦太阳能光伏行业，拥有业内先进的太阳能电池装备研发、制造和生产 供应能力，主要产品包括湿法设备系列、管式设备系列、板式设备系列、激光设备系列、 金属化设备系列、智能制造设备系列等，连续七年产销量位居行业前列，已成长为全球卓 越的太阳能电池装备供应商。

1.2 产品矩阵丰富，多向布局发展

PERC 时代，公司充分受益于 PERC 替代 BSF 电池过程，凭借 400Pcs 等稳定性好、 产能高的湿法设备和管式 PECVD 设备迅速抢占市场，后又推出 PERC 整线解决方案，于 2018 年成功在创业板上市。同年，“531 政策”发布后，公司并未受到其影响，依旧实现 了营收及利润双高增的成绩，为后续布局 N 型路线打下坚实基础。 N 型时代，TOPCon 领域，公司作为 PERC 时代龙头企业，较早布局 TOPCon 路线， 基于原有技术，公司研发出 PE-Poly 技术路线并实现了隧穿层、Poly 层、原位掺杂层的 “三合一”制备，采用原位掺杂，生产时间仅为传统 LP 路线的五分之一，同时实现了隧 穿层、Poly 层、原位掺杂层的“三合一”制备，解决了传统 TOPCon 电池生产过程中绕 镀、能耗高、石英件高损耗的固有难点。根据公司官网发布的信息，公司某客户采用 PEpoly 路线的 TOPCon 电池在平均量产转化效率达到 26%，处于行业领先水平。2023 年作 为 TOPCon 量产元年，我们认为未来数年公司将充分受益于 N 型扩产。

HJT 领域，公司致力于打造高效 HJT 技术全流程交钥匙解决方案。日前公司发布新 闻，经权威第三方检测认证机构 TÜV 南德认证，捷佳伟创 G12-132 版型异质结组件平均 功率达到了 720.65W(南德新标准)，组件平均转换效率 23.20%，电池平均效率 25.1%，达 到行业前列水平。近年来，公司已向国内外光伏企业提供了多台应用于异质结电池的各 种设备，并陆续取得重复性订单，整线良率能达到为 98%。优秀的产品质量将使公司在 HJT 领域具备优势。 钙钛矿领域，在钙钛矿及钙钛矿叠层路线中，公司已具备钙钛矿及钙钛矿叠层 MW 级量产型整线装备的研发和供应能力。2018 年，公司获得日本住友重工 RPD 设备在中 国大陆地区唯一销售制造授权，成为国内唯一 RPD 设备供应商。公司近期已顺利出货用 于钙钛矿及 HJT 电池的 RPD 和 PVD 设备（HJT 领域用作透明导电膜（TCO）沉积）。 截至 2023 年 9 月末，发行人钙钛矿及钙钛矿叠层技术路线下 PVD 和 RPD 设备订单金额 约为 1.26 亿元。公司围绕 RPD 等关键设备，打造出钙钛矿叠层整线设备，在钙钛矿领 域具备卡位优势。

产品领域向半导体拓展，以湿法设备为主。公司主要通过创立创微微电子布局半导 体清洗领域。常州创微微电子于 2020 年 9 月成立，主要产品有 4 到 12 吋批式及单晶圆 刻蚀清洗湿法工艺设备，应用范围涵盖了 MicroLED、第三代化合物、微机电、后端封装 及集成电路 IDM 和代工大厂所需的湿法工艺需求，满足近 90%湿法工艺步骤，包含有光 刻胶去除、氧化膜刻蚀、金属膜刻蚀、氮化硅刻蚀、炉管前清洗等。2022 年 6 月创微成 功中标上海积塔后续 10 余台清洗设备重复订单，制程涵盖 8 吋至 12 吋。公司产品还导 入成功导入青岛芯恩、成都德州仪器等头部企业并获得重复性订单。

1.3 股权结构清晰稳定，管理层技术出身

实际控制人合计持股不到三成，股权较为分散。公司前三大股东余仲、梁美珍、左 国军三人于 2022 年 8 月 11 日续签《一致行动协议》，继续作为一致行动人，有效期限 为五年，截止至 2023 年 10 月 30 日，三人合计直接、间接持有和控制本公司 27.77%股 份的表决权，为公司控股股东、实际控制人。截至 2023 年 11 月，除公司实际控制人及 一致行动人外，前十大股东中单个股东持股比例最高不超过 2.60%，前十大股东外的单个 股东持股比例不超过 1.21%，股权结构较为分散，且控制权稳定。

领导层多有技术出身，产业经验丰富，为公司发展战略奠定坚实基础。公司副董事 长兼总经理余仲先生、董事长兼副总经理左国军先生均为技术出身，且长期扎根机械和 光伏等相关产业，具备丰富的产业经验。公司其他领导均在自身领域拥有最少十余年的 丰富经验。优秀且专业的管理层将为公司战略发展方向奠定基础。

1.4 经营状况良好，盈利能力持续回升

营收及归母净利润常年保持较快增长，尽显高成长属性。公司营业收入由 2017 年的 12.43 亿元上升至 2022 年的 60.05 亿元，CAGR 为 37.03%，2023 年前三季度营收达到 64.05 亿元，已超去年全年。公司归母净利润从 2017 年的 2.54 亿元上升至 2022 年的 10.47 亿元，CAGR 为 32.74%，2023 年前三季度则达到 12.23 亿元，同样超过去年全年。公司 收入、利润均保持高速增长态势，尽显高成长属性。

研发费用保持较高水平。自 2018 年以来，公司研发费用率一直保持在 5%左右，2023 年 Q1-Q3 则达到 5.90%，创历史新高，高研发费用使得公司在技术迭代较快的光伏行业 保持强大竞争力，持续巩固光伏设备龙头地位。 盈利能力逐步修复。在 2019 年前，由于光伏行业处于发展较早期阶段，公司凭借在 PERC 领域长期技术积累和先发优势获得高溢价订单，因此公司毛利率及净利率均保持高位。后光伏行业进入快速发展期，入局者较多，行业各环节均有价格战出现，公司盈利 能力受行业影响下降明显，但近年凭借强大的产品竞争力和优秀的费用率管控，公司盈 利能力出现显著回升，在 2023 年 Q1-Q3，公司毛利率为 27.89%，净利率为 19.16%，期 间费用率中除研发费用外均保持在较低水平，净利率已接近公司往期高点。

逐步拓宽海外市场，提升高质量订单占比。自 2019 年以来，公司在港澳台及海外业 务占比在 5%到 15%之间浮动，2020 年开始，公司海外业务毛利率显著高于国内业务， 毛利率差距在 10%以上，主要系国内光伏产业链较为成熟，设备端供应链稳定，厂商之 间无法拉开明显差距，行业竞争加剧，而海外光伏行业发展处于相对早起阶段，且常年以 来海外对相关产品的价格敏感度不如国内。近年我国光伏厂商出海意愿明显，在欧洲、东 南亚等地的建厂计划逐步开展，我们判断公司作为光伏设备龙头供应商，在未来数年的 海外业务方面将有较大突破。

2 TOPCon：接棒 PERC，PE-poly 有望占据主流

2.1 PERC 时代即将结束，TOPCon 将是接棒最优解

PERC 技术已接近理论极限，N 型时代来临。当前主要使用的 PERC 电池转换效率 已经逼近该路线的理论极限 24.5%，下一代电池替代迫在眉睫，其中，N 型电池中的 TOPCon 电池技术凭借多项优势有望在数年内对 PERC 实现大规模替代。 TOPCon 电池是一种使用超薄隧穿氧化层作为钝化层结构的太阳电池，理论效率最 高可达 28.7%。TOPCon 电池基板以 N 型硅基板为主，在电池背面采用湿法工艺制备一 层超薄氧化硅的隧穿氧化层（1-1.5nm）并沉积一层厚度约 100-200nm 的掺杂的多晶硅薄 层，二者共同形成了钝化接触结构，之后经过退火重结晶并加强钝化效果。TOPCon 的背 钝化接触结构，为硅片的背面提供了良好的表面钝化，超薄氧化层可以使多子（电子）隧 穿进入多晶硅层同时阻挡少子（空穴）复合，进而多子在多晶硅层横向传输被金属收集， 从而降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流。

超薄隧穿层 SiO2 及 N 型多晶硅薄膜是 TOPCon 电池核心。隧穿层和多晶硅层共同 形成钝化接触结构作为电池背面钝化层，高掺杂的多晶硅（Poly-Si）层与 N 型硅基体之 间功函数差异引起的界面处能带弯曲，使电子隧穿后有足够的能级可以占据，更易于隧 穿；而空穴（又名少子，即流失电子所留下的空位）占据的价带边缘处于 Poly-Si 的禁带， 难以穿过隧穿层，从而使电子和空穴分离，减少了电池中正负电荷的复合，保证了电流的 通常，从而使开路电压提升。

TOPCon 电池工艺路线与 PERC 电池相似度高，PERC 时代老产线可改造升级，在 产业转型前中期经济性强。主要区别在于，将 PN 结处的磷扩散改为硼扩散、SiO2 薄膜 （隧穿层）及多晶硅薄膜（poly 层）的制备。从制备流程看，PERC SE 电池工艺共 9 步 骤，TOPCon 电池工艺共 11 步骤，新增的步骤集中在隧穿层和 poly 层的制备。从投资额 角度看，根据黄海龙等人于 2023 年发布的《海外单晶硅太阳电池生产线建设的分析与研 究》，PERC 电池单 GW 投资额为 1.19 亿元，TOPCon 电池单 GW 投资额在 1.66-1.71 亿 元之间，如果将 PERC 产线升级至 TOPCon，投资额估计将在 0.6 亿元以内。

TOPCon 相比于 PERC，具备理论效率高、双面率高、衰减低、温度系数低、弱光 效应好等优势。 双面率：P 型电池双面率仅 70%，而 N 型电池双面率能达到 80%以上，其中 HJT 电 池能达到 90%，双面率越高，发电增益越大。 寿命：N 型组件功率质保可达 30 年，首年衰减远低于 P 型电池，30 年输出功率不低 于原始输出功率的 87.40%。而 P 型电池 25 年输出功率仅高于原始输出功率的 84.8%。 温度系数：电池发电量受温度系数影响，温度系数越高，发电量越低。根据正泰新能 数据，相同环境下，N 型电池的温度系数相较于 P 型电池至少低 0.05%，N 型电池光转换 效率更高、发电量损失更低。 弱光效应：基于更高的内阻及少子寿命，N 型电池天然具有更好的弱光效应，即相比 于 PERC 电池，N 型电池在弱光环境下即可开始实现光电转换，在发电端拥有更长的发 电时间。

2.2 制备工艺逐步发展，PECVD 有望在路线之争中夺魁

制备 TOPCon 电池的核心在于制备隧穿层和多晶硅层（poly 层）。不同的制备方式 会对电池的理论效率产生影响，根据 Wei Long 等在 2021 年发布的《On the limiting efficiency for silicon heterojunction solar cells》，不论是在单面 poly 还是双面 poly 的条件 下，PECVD 和 LPCVD 路线制成的 TOPCon 电池在理论效率方面均有差异。

LPCVD 技术：低压化学气相沉积(Low Pressure CVD)是将气体在反应器内的压力降 低到大约 133Pa 进行沉积的反应，原理是应用硅烷（SiH4）的热分解来完成，反应温度 约 600℃。在常压下，气体分子运动速率快于化学反应速率，成膜时会因为反应不完全形 成孔洞，影响成膜质量。LPCVD 技术通过真空泵将炉腔内抽成低压，使得在适当温度下， 分子的运动速率慢于化学反应速率，提高了成膜质量。 PECVD 技术：等离子增强气相沉积（Plasma Enhancd CVD）在反应炉外加电场，依 靠射频感应将目标材料源气体电离，产生等离子体，使反应物活性增加，原理是硅烷 SiH4 在电离下，分解生产 Si，反应温度 400℃以下，压力 100Pa。

LPCVD：目前 TOPCon 薄膜沉积的主要技术，经过数年发展，工艺十分成熟，目前 老牌 TOPCon 电池片厂商主要使用 LPCVD 技术，量产及设备调试经验丰富。 优点：具备较佳的阶梯覆盖能力，成膜质量好，可以控制膜的组成成份和结构，气体 用量小，依靠加热设备作为热源来维持反应的进行，降低了颗粒污染源。能同时实现氧化 层、本征非晶硅层的制备，且两者反应温度相近，均在 600℃左右。设备占地面积较小， 良率较高。 缺点：有较为严重的绕镀问题，原位掺杂难，成膜速率低，通常需二次磷扩，能耗 大，石英耗材成本较高，不同尺寸硅片兼容性差。

PECVD：PECVD 技术借助等离子体场，对硅烷、磷烷等气体均可实现高效解离，从 而能够制备沉积区域可控的原位掺杂非晶硅层，有望解决 LPCVD 技术存在的部分痛点。 优点：可实现原位掺杂非晶硅层的高速率沉积，边缘非晶硅层的绕镀较轻微且易于 去除，掺杂效率高，可灵活引入不同掺杂原子（如 B、P、C、N 等），沉积区域可控性 好，镀膜区域可由等离子场控制（绕镀问题可控）。 缺点：容易产生粉尘，会产生爆膜/脱膜问题，仅有侧面会产生轻微绕镀。 PECVD 镀膜后需 600~850℃的退火工序，退火温度在 600~850℃。高温退火过程中， 多晶硅层富含 H 原子，会出现“H 原子渗出”，富集在多晶硅层与 SiO2 界面处，即爆膜 现象。爆膜会严重影响电池效率。

PECVD 的爆膜/脱膜问题在实验室层面可用多种方法缓解或解决，未来有望逐步应 用于工业化量产。 碳掺杂：根据 Zhenhai Yang 等人在 2021 年 12 月发表的论文《Dual-Functional CarbonDoped Polysilicon Films for Passivating Contact Solar Cells: Regulating Physical Contacts while Promoting Photoelectrical Properties》，使用 PECVD 制备多晶硅层时如果掺杂适量碳元素 即可明显减少表面起泡现象，如掺杂较大量的碳元素则可基本表面杜绝起泡现象。 降低氢含量：根据 Prof. Andrea LI BASSI 在 2021 年发表的《Development of nonblistering Si-rich layers for SiOx-based passivating contacts using PECVD》中的研究，退火 过程将显著影响多晶硅膜的起泡现象。在调配各类前驱气体与 SIH4 的配比后，随着甲烷， 氨气，一氧化碳二氮等气体与 SIH4 的比例提高，在退火结束后会显著减少形成起泡及爆 膜现象。 背面制绒：根据 Sungjin Choi 的研究，爆膜现象与硅片表面粗糙度直接相关。粗糙度 越大，表面黏附力越大，爆膜概率越低。当采用光滑硅片、碱刻蚀后的硅片、金字塔绒面 的硅片实验时，相同条件下，碱刻蚀的硅片爆膜现象明显改善，而金字塔绒面的硅片则完 全没有爆膜问题。因此，实际生产中，可以在硅片正面制绒的同时，将电池背面进行微制 绒，实现不增加工艺步骤，而解决 PECVD 的爆膜问题。

根据 2022 年发布的第十三版 ITRPV 预测，PECVD 技术路线凭借低成本投资、轻耗 材、降能耗、泛用性较广等诸多优势，且能解决 LPCVD 绕镀、速度较慢等固有问题，有 望逐步占据 TOPCon 电池制备主流市场，在 2029 年达到将近 50%的占有率。

2.3 公司 PE-poly 产品助力优化成本，设备龙头强者恒强

公司技术积累深厚，在 TOPCon 领域持续发力。公司在光伏电池片设备及 PECVD 技术方面积累深厚，在管式 PECVD 的 PERC 设备基础上持续研发，在 N 型电池领域持 续推出了 PE-poly 设备及自主研发的 MAD 设备。截止至 23 年 6 月底，公司取得的 PEPoly 设备订单已覆盖超过 250GW 的产能，成为了 TOPCon 技术的主流，并且随着 PEPoly 在客户端量产效率和良率的不断提升以及成本优势的不断显现，未来有望持续增长。 公司于 22 年底创新推出的 MAD 设备，是二合一 PE 氧化铝设备，能在优化生产流程的 同时，提高电池光电转换效率。 相较于同行其他设备公司，捷佳伟创产品已覆盖 TOPCon 生产全流程（湿法、扩散、 管式、氧化、丝印），是目前 TOPCon 电池设备主要玩家中唯一一个可以提供两种整线 解决方案的厂商。

TOPCon 设备市场空间维持较高水平，PECVD 路线有望持续提升占有率。根据 PV InfoLink 数据显示，截止 2022 年底 TOPCon 产能约为 81GW，根据 SMM 预测 2023 年底 国内 TOPCon 产能约为 462.5GW 左右，根据 CPIA 的预测，PECVD 路线有望持续提升市 占率。我们假设 TOPCon 产能在 24 和 25 年分别增长 70%和 40%，在技术路线上假设 LP 路线市占率逐步下滑，PE 路线逐步占据上风，CVD 路线略微下滑。在过去存量的 PERC 产线升级方面，根据 PV-Tech 数据，我们假设升级费用为 4000 万/GW。同时，早期 TOPCon 产能由于技术及设备较为落后，未来或将出现升级需求（双面 Poly，老旧设备更新等）， 假设升级费用为 5000 万元/GW，我们预计 2023-2025 年年 TOPCon 每年设备市场规模分 别为 655.92、546.59 和 524.19 亿元。

3 HJT：降本空间较大，公司镀膜技术优势延伸

3.1 HJT 电池结构简单实用，制备流程短

HJT 电池全称为晶体硅异质结太阳电池，由晶硅材料和非晶材料形成。HJT 电池的 基本结构是以光照射侧的 p-i 型 a-Si：H 膜（膜厚 5-l0nm）和背面侧的 i-n 型 a-Si：H 膜 （膜厚 5-l0nm）夹住晶体硅片，构成具有对称结构的电池。 从结构上看，HJT 电池在 N 型硅片正面依次沉积本征非晶硅薄膜和 P 型掺杂非晶硅 薄膜以形成 P-N 结，在 N 型硅片的背面则沉积本征非晶硅薄膜和 N 型掺杂非晶硅薄膜以 形成背表面场，并在两侧在沉积 TCO 导电薄膜，透明导电薄膜（TCO）主要用于解决非 晶硅导电性较差的问题。 异质结电池具备较高的开路电压和高转换效率，原理在于其在 PN 结之间插入了本 征非晶硅层作为缓冲层，本征非晶硅层对晶体硅表面有优秀的钝化作用，可以有效降低 非晶硅与晶硅异质结表面的复合速率，获得更好的钝化效果，从而提高电池的开路电压 和转换效率。 HJT 电池的双面率能达到 90%以上（理论最高能达到 98%），而 PERC 电池的双面 率最高 75%，TOPCon 电池的双面率最高 85%，BC 电池的双面率不到 60%。据 solarzoom 测算，考虑 10%-20%的背面辐照及电池片双面率的差异，HJT 电池单瓦发电量高出双面 PERC 电池约 2%-4%。

工艺流程简单，HJT 电池主要包括 4 个环节，为制绒清洗、非晶硅沉积、TCO 膜制 备、丝网印刷，远少于 TOPCON（12-13 个）。其中，非晶硅沉积主要使用 PECVD、CatCVD（即热丝 CVD 法）两种方法，TCO 膜制备主要使用 PVD 和 RPD 设备。

3.2 小众技术热丝 CVD 具备理论优势，未来有望成为镀膜环节新选择

热丝 CVD，又名催化化学气相沉积。又名 Catalytic-CVD(Cat-CVD)，Hot-wire CVD(HWCVD)，HotFilament CVD(HoFCVD)。其诞生相较 PECVD 技术晚 10 余年，且在 过去全球范围内只有日本爱发科公司（ULVAC）一家可供应该产品，所以导致关注度一 直不高。其原理是在真空腔体中放置有直流电加热的特种金属丝，将金属丝的温度加热 到维持在 1700-2000℃的环境下，通入反应气体（SiH4、H2 等）。反应气体与高温金属 丝碰撞，发生催化裂解，生成多种具有强烈活性的“不带电”的基团（Si、H、SixHy 等）。 这些活性基团从热丝表面随机向四周发射，最终落在衬底上（如加热到 200℃左右的硅 片），随后即在衬底表面反应生成薄膜。 热丝 CVD 在制备非晶硅掺杂层上拥有沉积速率快、生长微晶工艺简单、无绕镀无粉 尘等优势。

热丝 CVD 无绕镀问题的主要原因：①反应气体带来的活性基团的是灯泡式活动轨 迹，并非无规则运动；②活性基团的运动程长约 10cm，约等于热丝到衬底的距离，碰撞 问题不易发生。

热丝 CVD 无粉尘问题的主要原因：①镀膜气压仅在 1Pa 左右，未在基板/腔壁上附 着的活性基团会被快速抽出腔体；②活性基团在腔体空间内的运动无干扰，不会发生多 次碰撞；③基团不带电，不会发生团聚。

3.3 公司产品布局全面，有望在 HJT 扩张期受益

公司 HJT 设备布局全面，是唯二能够供给整线的厂商之一。公司在 HJT 四个步骤中 均有产品布局。分环节看，在清洗制绒设备方面公司拥有较高市占率。在制备非晶硅薄膜 环节，公司是唯一布局了 PECVD 和 HWCVD 两种路线的厂商，有望充分受益于 HWCVD的市占率提升。在制备 TCO 膜环节，公司同样是唯一布局了 PVD 和 RPD 两种路线的厂 商，且公司 RPD 设备获日本住友重工授权，是国内唯一 RPD 设备供应商。在丝网印刷 环节，公司稍弱于领域龙头迈为股份。

公司在 HJT 领域持续实现技术突破。射频(RF)工艺方面，由于其功率较低，在成膜 速度方面一直是 HJT 电池量产效率痛点。公司官网 23 年 8 月 2 日发布消息，捷佳伟创常 州 HJT 中试线成功研发出具有行业先进水平的射频(RF)微晶 P 工艺，微晶 P 薄膜沉积速 率超过 2 埃/秒，同时晶化率稳定在 50%以上。常州中试线制备的基于双面微晶的 12BB 异质结电池平均效率达到 25.1%（德国 ISFH（哈梅林）标准），电池良品率稳定在 98% 以上。公司官网于 23 年 11 月 3 日发布消息，经权威第三方检测认证机构 TÜV 南德认 证，捷佳伟创 G12-132 版型异质结组件平均功率达到了 720.65W(南德新标准)，组件平均 转换效率 23.20%。这是公司继高速 RF 微晶 P 沉积技术、600MW 异质结电池整线出货 后，在异质结电池技术领域取得的又一进展。

HJT 单瓦成本高于 TOPCon 及 HJT，降本空间较大。我们根据现有公开数据结合部 分假设进行测算，得出 PERC、TOPCon 和 HJT 电池的单瓦成本。其中 TOPCon 电池每瓦 成本高出 PERC 电池 0.03 元，HJT 电池每瓦成本高出 PERC 电池 0.11 元，叠加 HJT 电池 产线不像 TOPCon 电池一样可以在 PERC 产线上直接进行升级，导致 HJT 近年扩产速度 较慢。我们判断，在铜电镀，0BB 等 HJT 领域降本技术全面普及后，HJT 电池单瓦成本 降至较低水平后，HJT 电池将会迎来新一轮扩产。

4 钙钛矿：把握从 0 到 1，布局正当时

4.1 第三代太阳能电池佼佼者，材料及结构优势明显

钙钛矿属于第三代太阳能电池。钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），是利 用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电 池。第三代太阳能电池主要指具有高转换效率的一些新概念电池, 如染料敏化电池、量子 点电池以及有机太阳能电池等，也称作新概念太阳能电池。从光伏电池发展历程来看，第 一代是以硅材料为基本材料的太阳能电池，是过去及目前最成熟的主流商业电池，量产 十分成熟；第二代是薄膜电池，以铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)电池为代表，但其制备 过程复杂，难度较高，所需金属储量较少，导致其难以发展。 钙钛矿电池发展时间短，未来前景广阔。钙钛矿电池有望融合第一代晶硅电池和第 二代无机物薄膜电池优点，推动光伏行业提效降本、打开远期市场空间的下一代太阳能 电池技术。

钙钛矿晶体结构稳定，原材料廉价易得。广义的钙钛矿其实是指具有 ABX3 型的化 学组成的化合物，A 位通常是有机或无机阳离子，B 位是金属阳离子，X 位则是卤族阴离 子，共同构成有机无机杂化钙钛矿，且 A，B，X 离子分别可选择一种或多种配方体系， A 离子一般可选择甲胺（CH3NH3+，即 MA+）、甲脒（NH2-HC=NH2+，即 FA+）和 Cs+ 等一价阳离子。B 可选择的有亚铅离子（Pb2+）、亚锡离子（Sn2+）和亚锗离子（Ge2+） 等二价阳离子，X 可选择的有碘离子（I -），溴离子（Br-）和氯离子（Cl-）等卤素阴离子。 ABX3钙钛矿结构中，其中 B 与 X 形成正八面体对称结构, 位于八面体的中心，A 分布在 八面体组成的中心形成立方体，晶体结构稳定。且由于金属卤化物钙钛矿所需的碳、氮、 氢、铅、碘是自然界常见元素，均非稀有金属等高价材料，所以钙钛矿电池原材料可以说是廉价易得。

带隙可调整，适合用作叠层电池。由于 ABX3是一种人工设计的材料，因此钙钛矿电 池可以通过改变替换 ABX3 结构中的部分离子配方，从而调控钙钛矿材料的带隙，使其 更接近单结太阳能电池的理想值（33%）。带隙调节直接影响钙钛矿太阳能电池的性能， 如光电转换效率、开路电压、填充因子等，钙钛矿太阳能电池的带隙通常调节在 1.2~3eV 之间。一般来说，对于较小的带隙材料（如 CH3NH3PbI3），可以通过引入杂质离子（如 Cl-、Br-等）来调节带隙；对于较大的带隙材料（如 CsPbBr3），可以通过温度处理来实 现带隙调节。通常情况下，带隙较小的钙钛矿太阳能电池（如 CH3NH3PbI3）具有较高的 光电转换效率，但开路电压较低；带隙较大的太阳能电池（如 CsPbBr3）则具有较高的开 路电压，但光电转换效率较低。同时，带隙可调也使得钙钛矿电池适合作为叠层电池的顶 层，与底层电池吸收不同波段的光谱。 光谱响应范围广，理论效率高于晶硅电池。叠层电池对太阳光光谱响应范围更宽， 光能的吸收更高，因此具有更高的转换效率，双结和三结电池理论效率分别达到 45%和 49%。最常用的纯碘的钙钛矿材料（MABPI3），带隙约为 1.55eV， 对应的吸收带边为 800nm，可吸收整个可见光谱内的光子，且吸收系数高。而传统硅晶电池，由于硅的带隙 为 1.12eV，因此单晶硅电池理论效率上限为 29.4%，远低于钙钛矿电池理论值。

钙钛矿太阳能电池发展迅速，实验室效率不断突破。2009 年，日本科学家宫坂力 （Tsutomu Miyasaka）首次选用有机-无机杂化的钙钛矿材料碘化铅甲胺（CH3NH3PbI3） 和溴化铅甲胺（CH3NH3PbBr3）作为新型光敏化剂，取代染料敏化太阳能电池中的染料， 制备出全球第一个具有光电转换效率的钙钛矿太阳能电池器件。虽然其转换效率仅有 3.8%，但开启了钙钛矿太阳能电池从无到有的一步，后续各国学界逐步重视钙钛矿太阳 能电池，实验室效率一路攀升，在 2022 年已几乎逼近硅晶电池效率。长远来看，钙钛矿 太阳能电池有望逐步赶超硅晶电池并超越其极限效率，在未来成为新一代太阳能电池的 主力军。

4.2 制备环节较少，镀膜、涂布及激光均为核心

钙钛矿太阳能电池同样拥有传统光伏电池的层级结构，主要由五层组成，包括透明 导电基底、电子传输层（ETL）、钙钛矿吸光层、空穴传输层（HTL）、金属电极。

1）透明导电基底：主要作用为承载其他材料和收集光电子。透明导电基底一般采用 氧化铟锡导电玻璃（ITO）或者氟掺杂的氧化锡导电玻璃（FTO）制成，本质是高可见光 透过率、低电阻率的透明电极。作为其他材料的载体，光线由此射入，将收集到的光电子 传送至外电路。

2）电子传输层（ETL）：主要负责传输电子并抑制电子回流。由致密 TiO2 和介孔 TiO2 两层材料组成。其中，致密 TiO2 用于阻止导电基底与钙钛矿的直接接触，避免空穴 向导电基底传输；介孔 TiO2 为钙钛矿生长提供框架与支撑，形成多孔 TiO2/钙钛矿混合 层，用于传输电子。制备环节中，先将 ETL 材料涂布在基底上，随后进行高温处理，以 形成良好的电子传输通道。

3）钙钛矿吸光层：主要负责吸收太阳光并转化为电荷载流子。钙钛矿材料通常采用 有机铅卤化物或者全无机铅卤化物等材料，典型代表为碘化铅甲胺（MAPbI3， MA=CH3NH3+）。这些材料能吸收太阳光，产生光电子，实现光电转换。

4）空穴传输层（HTL）：主要负责提取和传输光生空穴并抑制空穴回流。常用的 HTL 材料包括 Spiro-OMeTAD 等。制备环节中，先将 HTL 材料涂布在电子传输层（ETL）上， 随后进行热处理或光处理，以形成良好的空穴传输通道，用于提取与传输光生空穴。

5）金属电极：主要负责传输电荷并连接外电路。通过在空穴传输层外面蒸镀一层金、 银或铝制成，作用是提高电极的导电性能，用于传输电荷并连接外电路。制备环节中，采 用真空蒸发或溅射等方法将金属材料沉积在 HTL 上，形成透明、导电的电极膜。随后进 行热处理或光处理，以优化电极性能并提高电池的光电转换效率。

钙钛矿太阳能电池生产流程短，9 步完成完整钙钛矿组件，生产效率高。根据协鑫光 电 100MW 产线来看，生产钙钛矿的具体流程仅为 9 步，分别为：输入 FTO 玻璃并用 PVD 设备镀阳极缓冲层→激光 P1 划线→钙钛矿涂布结晶→PVD 第二道设备镀阴极缓冲层→ 激光 P2 划线→PVD 再镀背电极→激光 P3 划线→进行激光 P4 刻画→封装。钙钛矿只需 从原料进入到组件成型 2 个环节，相比于传统硅晶电池需要从硅料厂→硅片厂→电池厂 →组件厂而言，投建环节更为简单，建厂开销也仅有 5 亿元/GW，远低于传统硅晶电池 的 9.6 亿元/GW。

叠层钙钛矿电池主要设备包含 PVD、ALD、RPD 和涂布设备。以异质结叠层钙钛矿 电池为例，TCO 层和缓冲层主要使用 RPD 和 PVD 等镀膜设备，电子传输层和钙钛矿层 主要使用狭缝涂布，电洞传输层可使用镀膜技术也可以使用涂布技术，穿隧层主要使用 PVD、RPD 和 CVD 等镀膜设备。

4.3 公司是国内 RPD 设备独供厂商，具备钙钛矿整线设备提供能力

公司是国内唯一一家能够提供 RPD 设备的厂商，竞争格局优秀。公司在 2018 年取 得日本住友重工 RPD 设备在中国大陆地区的独家授权，且后续持续开发了透光导电膜独 家设计，有高技术壁垒，且为独家供应，没有明显竞争风险。 RPD 为反应等离子体沉积技术，即 Ar（氩）通过等离子枪产生的等离子体进入到工 艺腔体内，然后在磁场作用下打到靶材上，靶材升华沉积至衬底上的镀膜方法。相对传统 PVD 设备，RPD 设备具有离子轰击小、表面损伤少、沉积速度快、少子寿命长等优势， RPD 设备制备的薄膜致密性更好、导电性更高、透光性更好，对于提升太阳能电池转换 效率具有重要作用。RPD 设备在钙钛矿领域可用于透明导电层（TCO）、空穴传输层（HTL）、 缓冲层沉积。在 HJT 领域可用于 TCO 沉积，但由于膜层结构和技术差异，钙钛矿及钙钛 矿叠层电池涉及的、RPD 设备与 HJT 电池涉及的 RPD 设备存在腔室大小、排列方式存 在实质差异，不同技术路线产品不通用。

公司在 23 年 10 月 16 日于官网发布新闻，表示公司顺利出货大面积钙钛矿薄膜立式 量产设备，包括用于钙钛矿的 RPD 和 PVD 设备，且此前公司的 RPD 设备已在该客户的 钙钛矿研发线上投入使用，助力客户在钙钛矿组件上实现了超过 19%的第三方认证转换 效率。公司在钙钛矿领域持续获得突破和客户的认可并获得客户重复性订单，在光伏新 技术发展领域再下一城。公司重点推出的 RPD 设备由于其制备膜层透光率高、沉积速率 高、转换效率高，在钙钛矿领域实现了技术运用的创新拓展，获得市场的高度认可。此外，公司推出的蒸镀设备、涂布设备、激光设备在满足客户个性化需求的前提下不断优 化，在此基础上，公司创新性地推出了五合一团簇式钙钛矿叠层真空镀膜设备，持续助力 客户降本增效，且在 9 月 24 日官宣已实现顺利出货。

公司具备钙钛矿及钙钛矿叠层 MW 级量产型整线装备的研发和供应能力，已向十多 家光伏头部企业和行业新兴企业及研究机构提供钙钛矿装备及服务。根据公司公告，截 止至 23 年 9 月末，公司共获得钙钛矿各类设备订单 2.17 亿元，已交付 1.70 亿元设备。 其中 PVD 及 RPD 设备均已交付 1200x600 尺寸基板同时镀 2 张载板的装备，真空镀膜设 备已交付 450mm 幅宽基板的蒸镀装备。在 2022 年及 2023 年 Q1-Q3 均实现了 75%以上 的客户覆盖率。

钙钛矿电池规划产能超 30GW，把握从 0 到 1 机会。根据捷佳伟创公告整理，截止 至 23 年 9 月末，各公司钙钛矿产能规划达到 30GW 以上，且伴随叠层技术逐步成熟，我 们预测现在部分 TOPCon 及 HJT 产能将持续带动未来钙钛矿产能扩张，钙钛矿电池产业 具有优秀的前景，有望实现从 0 到 1 突破。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）