钙钛矿太阳能电池行业深度：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

请仔细阅读报告尾页的免责声明1行业深度报告2023年03月28日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——钙钛矿太阳能电池行业深度核心观点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。投资建议产业仍处于 0-1 阶段，我们认为在发展初期，基于率先释放业绩角度的考虑，建议抓住核心设备（德龙激光、大族激光、迈为股份、帝尔激光、杰普特、捷佳伟创、京山轻机、奥来德等）和核心辅材（金晶科技、耀皮玻璃、隆华科技、阿石创、福斯特、海优新材、赛伍技术、明冠新材、康达新材等）两条投资主线，后期建议关注电池组件企业。风险提示产业化进程不及预期；下游需求不及预期；资本投入不及预期。评级推荐（维持）报告作者作者姓名段小虎资格证书S1710521080001电子邮箱duanxh@easec.com.cn联系人柴梦婷电子邮箱chaimt@easec.com.cn股价走势相关研究《【电新】2022 年国内光伏新增装机量达87.41GW，储能锂电池出货量达到 130GWh_20230130》2023.01.30《【电新】光伏产业链中下游环节价格降幅放缓，工商业储能迎用户入市机遇_20230116》2023.01.16《【电新】国家能源局强调新型电力系统储能建设，光伏装机项目经济性持续提升_20230109》2023.01.09《【电新】光伏电池片价格跌幅加剧，特斯拉 4680 电池产业化进程加快_20230103》2023.01.03《【电新】硅片环节价格战开启竞争加剧，多省市峰谷电价差拉大利好储能产业_20221226》2022.12.26行业研究·综合电力设备商·证券研究报告 请仔细阅读报告尾页的免责声明2综合电力设备商正文目录1. 引言...................................................................................................................................................................................42. 简介：第三代新型太阳能电池，转换效率飞速提升..................................................................................................42.1. 定义及原理：钙钛矿指具有 ABX3 型化学组成的化合物，发电原理基于光生伏特效应.........................42.2. 发展历程：诞生十余年，单结转换效率从 3.8%跃升至 25.7%....................................................................62.3. 分类及结构：第三代新型太阳能电池，反式平面型为较常见结构..............................................................83. 优点及产业化痛点：降本增效为最主要优势，仍存在稳定性差和大面积效率下降的挑战...............................103.1. 优点：成本低+转换效率高+应用场景广泛................................................................................................... 103.2. 产业化痛点：稳定性差导致寿命短、大面积制备效率低............................................................................134. 生产流程、材料、技术和设备：生产效率较晶硅电池大幅提升，材料、技术和设备均未定型.......................154.1. 生产流程：制作过程仅需 45 分钟，可在单一工厂完成..............................................................................154.2. 材料端：电子和空穴传输层分为有机和无机材料体系，催生丁基胶和 POE 需求.................................164.2.1. 功能层材料：电池材料选择未定型，分为有机和无机材料体系