光伏设备系列深度报告：钙钛矿-道阻且长 行则将至
类别：行业 机构：中信建投证券股份有限公司 研究员：吕娟/夏纾雨 日期：2022-07-01
钙钛矿电池光电转换效率提升潜力巨大
钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），即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。钙钛矿晶硅叠层电池由一层硅与一层合成钙钛矿薄膜层串联而成，硅太阳能电池能有效吸收红外光，钙钛矿太阳能电池能有效利用高能量的紫外和可见光。通过叠层架构将这两种电池技术相结合，可获得更高的光电转换效率，降低度电成本，理论转换效率可达到40%以上。实现路径看，最受关注的方向为以HJT 电池作为硅基底电池，在其表面涂覆钙钛矿电池，形成钙钛矿/硅异质结叠层电池。
钙钛矿电池道阻且长，行则将至
布局钙钛矿电池抢占先发优势，互联网、地产、汽车巨头纷纷入局。目前晶硅电池占比约95%，拥有成熟的硅料、硅片、电池片、组件产业链。但是，晶硅电池的光电转换效率理论上限在30%左右，要突破该制约，钙钛矿电池成为重要的探索方向，也因此吸引了包括腾讯、宁德、碧桂园、长城等跨行业巨头纷纷入局。柔性钙钛矿电池应用场景丰富，适用于BIPV、BAPV、柔性可穿戴电子设备、汽车等，这也是吸引跨界巨头的原因之一。总结来说，对于跨行业巨头的入局，可能的原因包括：①提前布局下一代电池技术，抢占先发优势；②与现有业务的协同性。
钙钛矿电池优势明显，产业化之路机遇与挑战并存。钙钛矿电池的优势主要包括高光吸收系数、超长载流子扩散长度、低激子结合能、高缺陷容忍度、带隙可调、制备工艺多样等。面临的挑战主要包括：①稳定性：钙钛矿材料比较脆弱，不同材料与结构可能存在不耐高温、不耐光照、易水解、易氧化等，在大面积衬底下难以控制薄膜均匀性，效率与稳定性会有所下降。②含铅：钙钛矿电池由于含铅从而带来环境问题。
技术革新，设备先行
钙钛矿电池核心设备主要包括镀膜设备、涂布设备、激光设备。
①镀膜设备：钙钛矿电池通常包括透明导电基底、电子传输层（ETL）、钙钛矿吸光层、空穴传输层（HTL）、金属电极。电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层为核心环节，主要涉及PVD设备。目前该领域已实现国产化。②涂布设备：制备钙钛矿吸光层，以采购自进口供应商为主。③激光设备：激光膜切指利用激光工艺刻划P1、P2、P3 层，阻断导电，从而形成单个模块。激光清边指利用激光工艺将电池边缘的各层沉积膜清除掉。
投资建议
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