光伏设备行业专题报告：钙钛矿电池光伏发展新方向关注产业链动态变化-230226（36页）.pdf

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1、【华西机械团队华西机械团队】毛冠锦：毛冠锦：S1120523020001S1120523020001钙钛矿电池：光伏发展新方向，关注产业链动态变化请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明仅供机构投资者使用仅供机构投资者使用证券研究报告证券研究报告2023年2月26日光伏设备专题报告1摘要n钙钛矿优势显著多方关注度日益提升，市场潜力大发展空间广阔钙钛矿太阳能电池（PSCs）具有可调节的带隙，高吸收系数 和长的载流子扩散长度等特性，是最有发展潜力的薄膜光伏技术。钙钛矿材料在太阳能电池领域取得了突破性的进展，通过改进钙钛矿材料配方、器件制造流程和高质量的成膜方法，小面

2、积单节钙钛矿太阳能电池光电转换效率持续突破新高，钙钛矿领域的研究已进入规模化生产的探索阶段，代表企业有协鑫光电、纤纳光电、极电光能等。但目前钙钛矿电池的制备仍存在稳定性、铅污染及大面积制备效率尚低等工艺难点。钙钛矿材料占总成本比例小，设备投资额有望进一步降低。以协鑫光电100MW产业为例，其生产线组件成本小于1元/W，预计5-10GW级别量产线组件成本降至0.5-0.6元/W，远低于晶硅生产成本1元/W。晶硅1GW的产能（包含硅料、硅片、电池、组件）投资额在10亿元左右，而协鑫钙钛矿的第一条100MW的设备产线投资在1亿元左右，1GW产能投资额规模化之后预计约为5亿元。n钙钛矿光伏电池的制备中

3、，钙钛矿吸光层、ETL、HTL是制备工艺中的核心环节。其中，钙钛矿吸光层的制备是最核心的环节。钙钛矿层：高效钙钛矿电池的首要条件是钙钛矿吸收层形貌，均匀度，结晶度，覆盖度，晶粒尺寸和晶粒取向质量均较高。对于钙钛矿薄膜的大面积制备技术，如何控制大面积薄膜均匀性（厚度约500nm）和降低薄膜的缺陷密度仍然是一个挑战。目前主要集中于MAPbI3钙钛矿的研究，大面积通常采用狭缝涂布工艺。空穴传输层（HTL）：第一类是无机物和有机金属化合物（有氧化铜，碘化亚铜，氧化镍（NiO）和硫氰化铜(CuSCN)）、一类是聚合物（如PSS、PTAA等）。若是氧化镍，通常用喷涂、喷雾热解制备或者是用PVD法制备。若选

4、择PTAA等有机物，采用刮涂或是喷雾热解制备。电子传输层（ETL）：若为有机材料通常采用蒸镀工艺，若为金属氧化物，通常采用气象沉积工艺如PVD或RPD设备、材料包括TiO2、ZnO、SnO2、WOX、In2O3、富勒烯极其衍生物等。非金属电极：非金属电极是透明导电氧化层（TCO），通常使用ITO和FTO。FTO可以耐500高温，主要用于烧结TiO2的场合，比如介孔层，采用TiO2作为电子传输层的器件。ITO的透光性和导电性优于FTO，但不耐高温，通常用于低温和柔性器件。通常采用PVD磁控溅射制备。背电极：包括金属电极和碳电极。金属电极通常采用真空蒸镀、磁控溅射镀制备；碳电极通常采用涂布法。n设

5、备厂商率先受益，关注产业链动态。下游企业加速布局百兆瓦级中试线，大面积制备已具备一定基础，部分企业GW级产线已提上日程。产业发展处于0-1阶段，我们认为设备企业有望率先受益，捷佳伟创、德龙激光、京山轻机、大族激光等走在前列。关注其他领域的涂布、真空镀膜等设备公司可能在钙钛矿电池领域中的动态。n投资建议：鉴于行业正处于初期，蕴含较大机遇，我们给予行业“推荐”评级。n受益标的：捷佳伟创、京山轻机、德龙激光、大族激光、帝尔激光、杰普特、迈为股份、科恒股份、奥来德、恩曼斯特（未上市）等n风险提示：钙钛矿电池产业化进度不及预期；行业竞争加剧；下游行业景气度不及预期；公开信息有误。2目录钙钛矿电池：行业概

6、述一钙钛矿电池：工艺与设备二钙钛矿电池：产业链分析三四投资建议、受益标的及风险提示一、钙钛矿电池：行业概述34钙钛矿电池：第三代太阳能电池n太阳能电池是指可以有效吸收太阳能，并将其转化为电能的半导体部件。目前太阳能电池已发展至第三代。1）硅晶太阳能电池：以单晶硅、多晶硅为代表，是目前技术发展成熟且应用最广泛的太阳能电池，但仍存在单晶硅太阳能电池原料要求高及多晶硅太阳能电池生产工艺复杂等问题；2）化学薄膜太阳能电池：主要以碲化镉（CdTe）、砷化镓（GaAs）、铜铟镓硒（CIGS）为代表，相较晶硅电池所需材料少易于进入量产化阶段，但仍存在部分金属材料价格昂贵、材料纯度要求高的问题；3）新型薄膜太