钙钛矿行业深度报告：钙钛矿渐行渐近，产业化已经拉开序幕

1 | 请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明 行业深度研究 | 电力设备 钙钛矿渐行渐近，产业化已经拉开序幕 ——钙钛矿行业深度报告  核心结论 行业评级 超配 前次评级 超配 评级变动 维持 近一年行业走势 相对表现 1 个月 3 个月 12 个月 电力设备 -3.99 -15.84 -24.19 沪深 300 -2.87 -10.24 1.20 分析师 杨敬梅 S0800518020002 021-38584220 yangjingmei@research.xbmail.com.cn 联系人 董正奇 18850591612 dongzhengqi@research.xbmail.com.cn 相关研究 电力设备：建立容量补偿机制，储能电站经济性有望提升—南方（以广东起步）电力现货市场政策点评 2023-10-29 电力设备：9 月光伏风电装机维持高增，动力 电 池 装 机 量 环 比 提 升 — 电 新行 业 周 报20231023-20231027 2023-10-29 电力设备：9 月光伏招中标量持续提升，锂电材料产量保持稳定增长—电新行业周报20231016-20231022 2023-10-22 与晶硅电池相比，钙钛矿电池潜力较大。第三代太阳能电池技术钙钛矿电池相对于晶硅类电池具有两个优势，一是转换效率高，且效率提升速度更快，三节钙钛矿叠层电池的理论效率可达到 50%，与目前主流的 25%左右电池技术相比空间较大，二是钙钛矿原材料易得且制造产业链明显缩短，其产业化潜力较大。 量产化步骤基本确定，技术路线多重多样。随着钙钛矿逐步进入量产化，尽管钙钛矿电池还处于产业化比较早期阶段，诸多技术工艺细节尚未定型，但目前单结钙钛矿制备流程基本确定，其中激光切割步骤和结晶步骤为核心步骤，各层的制备手段技术路线也还存在争议。钙钛矿组件分为五层，以常见的反式结构为例，从上到下分别是底电极，空穴传输层，钙钛矿层，电子传输层，顶电极。其中钙钛矿薄膜制备方法多样，狭缝涂布为目前主流，但针对 2T 叠层蒸镀亦存在潜力，电子传输层适合 RPD 手段，空穴传输层适合 PVD 手段，电极层则主要使用 TCO 玻璃，采用 PVD 或是蒸镀手段。 叠层电池最具有产业化潜力，二端四端存在争议。我们认为钙钛矿与晶硅叠层有望成为钙钛矿实现量产化路径的最优解，目前技术条件下二端和四端叠层各有优劣。对于单结钙钛矿电池，其量产转换效率上限有限，目前产业界认为其效率上限约处于 21%左右。对于叠层晶硅钙钛矿叠层电池而言，其转换效率能达到 26%以上，尽管其成本有所增加，但在考虑其对于BOS 成本的摊薄之后仍具有很强的性价比。而叠层中的两种技术路线二端与四端仍存在争议，二端制备难度较大，四端成本较高，因此仍需后续跟踪。 钙钛矿企业处在 0-1 过程，目前百家争鸣。根据 CPIA，截止 2023 年 2 月底，国内已有协鑫光电、纤纳光电和极电光能等 3 条百兆瓦以上产能钙钛矿产线投产。产业方面，钙钛矿设备订单先行，厂商交付顺利。PSCs 主要设备厂商迈为股份、晟成光伏、捷佳伟创、杰普特、德沪涂膜均已收获设备订单，部分厂商已经顺利交付量产。生产领域重要玩家融资过亿元，中试线逐步建设。PSCs 生产主要厂商协鑫光电、纤纳光电、极电光能均已完成超亿元融资，协鑫光电已投建全球首条 100MW 大面积组件中试线，极电光能也已开始建设 150MW 试验线，纤纳光电七次刷新小组件世界纪录，产业 化发展欣欣向荣。 投资建议：考虑到钙钛矿行业空间较大，部分上市公司已经着力布局，推荐相关公司协鑫科技、曼恩斯特、捷佳伟创，建议关注京山轻机。 风险提示：技术发展不及预期，数据测算和预测假设存在主观性、成本下降速度不及预期风险、技术路线不定风险、光伏行业需求不及预期风险 -27%-20%-13%-6%1%8%15%2022-102023-022023-06电力设备沪深300证券研究报告 2023 年 10 月 30 日 行业深度研究 | 电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 2 | 请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明 索引 内容目录 一、钙钛矿电池：第三代太阳能电池，产业化进行时 ............................................................. 4 1.1 现有技术进入瓶颈期，钙钛矿有望成为下一代光伏电池 .............................................. 4 1.2 钙钛矿电池主流结构为平面反式结构 ........................................................................... 6 二、钙钛矿产业化渐行渐近，但仍存在挑战 ............................................................................ 7 2.1 钙钛矿转换效率高，且效率提升速度更快 .................................................................... 7 2.2 钙钛矿原材料易得且制造产业链明显缩短 .................................................................. 10 2.3 稳定性、大面积制备与环境污染为目前主要挑战 ....................................................... 13 三、量产化步骤基本确定，技术路线多重多样 ...................................................................... 16 3.1 量产化钙钛矿制备步骤基本确定 ................................................................................. 16 3.2 钙钛矿薄膜制备方法多样，狭缝涂布为目前主流 ....................................................... 16 3.3 电子传输层适合 RPD，空穴传输层适合 PVD ............................................................ 18 3.4 电极层主要使用 TCO 玻璃，FTO 经济性更强 ............................................................ 20 3.5 钙钛矿电池需四次激光刻蚀，起分片效果 .................................................................. 20 3.6 封装对稳定性至关重要，通常采用 POE 材料 ........