钙钛矿电池设备行业深度报告：产业化步伐加快设备市场空间广阔-230213（35页）.pdf

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1、0产业化步伐加快，设备市场空间广阔钙钛矿电池设备行业深度报告证券分析师姓名：俞能飞资格编号：S0120522120003邮箱：证券研究报告|行业深度报告机械设备2023年2月13日研究助理姓名：卢大炜邮箱： 1请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。0102030405钙钛矿：优势明显的第三代光伏技术钙钛矿电池的商业化痛点与工艺路线产业化探索步伐逐渐加快，设备先行市场空间广阔上市公司梳理目录CONTENTS风险提示 YUiZqVkYtUaXxPzR7NcMbRpNrRsQoNjMmMtRiNpOmQaQoOwPwMtOnOvPrRrQ2请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。01钙钛矿：优势明

2、显的第三代光伏技术 3请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理钙钛矿：ABX3结构的化合物资料来源：孔文池高质量钙钛矿薄膜的合成、加工及应用研究，德邦证券研究所钙钛矿最初是指钛酸钙（CaTiO3）这种矿物，后来将这种结构组成为ABX3的化合物一律称为钙钛矿结构化合物 A位离子通常是有机大分子或具有大离子半径的元素，如甲胺离子（MA+）、甲脒（FA+）或铯离子（Cs+）。B位离子主要为IVA族金属元素离子，通常为二价铅离子（Pb2+）、锡离子（Sn2+）。X位通离子常为卤素离子，主要为碘离子（I-）、氯离子（Cl-）、溴离子（Br-）等。钙钛矿的晶体结构 4请务必

3、阅读正文之后的信息披露及法律声明。钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理资料来源：杨志春大面积钙钛矿薄膜涂布技术与钙钛矿太阳能模组研究，孔文池高质量钙钛矿薄膜的合成、加工及应用研究，德邦证券研究所工作原理 一般由透明导电基底、电子传输层（ETL）、空穴传输层（HTL）、钙钛矿层及金属电极组成。钙钛矿层吸光产生电子-空穴对，分别被传输层材料传输出去再被电极收集，形成电流。结构，介孔结构、平面结构，规则结构、倒置结构 介孔结构VS平面结构，平面结构更为简单灵活，可低温制备，有利于大面积生产。规则平面VS倒置平面，规则结构具有较高的开路电压和短路电流，以及更高的光电转化效率，倒置结构制备工艺简单、可低温成

4、膜、无明显迟滞效应、光稳定性良好、适合制备叠层器件。钛矿太阳能电池的典型器件结构钙钛矿太阳能电池的工作原理 5请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。钙钛矿太阳能电池的优势高效率高光吸收系数浅缺陷能级载流子扩散长度长带隙连续可调低成本材料成本低，来源丰富可低温制备，低能耗工艺简单实际发电量高弱光性能好，发电时间长用途广泛轻量化可制备柔性组件资料来源：孔文池高质量钙钛矿薄膜的合成、加工及应用研究，潘莹等太阳能钙钛矿电池技术发展和经济性分析，索比光伏网公众号，德邦证券研究所 6请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。钙钛矿太阳能电池的优势高效率：钙钛矿材料在光电性质上有很大优势资料来源：孔文池高质

5、量钙钛矿薄膜的合成、加工及应用研究，德邦证券研究所优势原因高吸收系数在太阳能电池领域，单晶硅、单晶砷化镓作为光吸收层是非常厚的，即使砷化镓厚度较薄也大于十几个微米，后期发展诞生的碲化镉和铜铟镓硒薄膜太阳能电池等厚度也大于几个微米，这增加了制备太阳能电池的成本。光吸收系数与材料的厚度成反比，与吸光度成正比。材料的厚度在很大程度上影响着吸光度，在某种程度上，材料越厚吸光越多。然而对于钙钛矿材料，其厚度仅为百纳米时，可见光范围内吸收系数就可达到105cm，具有较高的光捕获效率，可实现对光的全吸收，这是钙钛矿材料本征的优异光学特性。长的载流子扩散长度钙钛矿材料具有双极性载流子输运能力。载流子扩散长度由

6、载流子迁移率和载流子寿命共同决定。对于几乎没有晶界的钙钛矿单晶材料，载流子的扩散长度大于百微米，这表明载流子的扩散长度远远大于钙钛矿材料对光子的吸收深度，有利于自由载流子的输运，可被阴阳电极完全收集，进而实现高效的光电转化效率。钙钛矿单晶的载流子寿命可高达到几微秒甚至几十微秒，长寿命不仅有利于载流子的传输，也是钙钛矿材料质量高缺陷少的一个标志，更是制备高性能光电转化器件决定性的参数。浅的缺陷能级单晶硅太阳能电池对纯度要求大于99.9999%,而钙钛矿太阳能电池对碘化铅的纯度要求只需大于99%,就可以得到很高的效率，这也是由于ABX3结构类型的钙钛矿材料具有独特的缺陷性质。通常深能级的缺陷常常导