钙钛矿电池行业专题研究:钙钛矿,颠覆者or赋能者?

钙钛矿电池产业链相比晶硅明显缩短,分为上游原材料、辅材等、中游电池厂商、下游电站及新型应用。

降本增效主逻辑下钙钛矿电池潜力大,叠层模式下电池效率可达40%以上,GW 级产能下钙钛矿电池组件成本可降至 0.6 元/W。钙钛矿电池(PSCs)是第三代太阳能电池的代表,光电特性优势明显,单结理论最大效率超 30%。由于钙钛矿材料可设计性的特点,电池效率提升速度较快,在 13 年的时间实验室效率从 3.8%达到 25.7%,速度快于晶硅。目前产业化效率在 16-18%,2023年中试组件效率预计达 19.3%。工艺流程短、低原料成本、低能耗、放大优势等因素铸就钙钛矿电池低成本基因,随着电池效率、寿命提升,度电成本有望持续下降。

钙钛矿电池产业链相比晶硅明显缩短,分为上游原材料、辅材等、中游电池厂商、下游电站及新型应用。电池技术路线分为三种:平面反式、平面正式、介观印刷结构。平面技术路径中,导电基底一般使用 CVD 或 PVD 法制备,空穴传输层 PVD 法或刮涂法制备,钙钛矿吸光层刮涂、喷涂、印刷、蒸镀等方法制备。涉及设备类型包括镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备。下游应用包括分布式光伏电站、BIPV、柔性光伏等。目前钙钛矿电池大面积制备不均匀、不稳定问题的解决取得积极进展,部分企业的组件通过晶硅组件检测标准 IEC612215 加速老化认证测试。

近期钙钛矿组件出货标志着产业化进入落地阶段,同时央企积极参与布局。目前,在建及规划产能近 30GW,十四五期间设备需求预计 175-263 亿元。2022 年 7 月,纤纳光电用于工商业分布式光伏的钙钛矿组件出货;华能集团、中国三峡集团积极参与钙钛矿布局;目前在建产能约 0.8GW(不完全统计);单 GW 电池产能建设投资约 5 亿元,按单 GW 产能 3-4 条生产线计算,对应设备价值量 3-4 亿元,其中镀膜设备价值量占比超 50%。随着钙钛矿电池技术发展日益成熟,十四五期间在建及规划产能有望到达50-75GW,设备需求预计 175-263 亿元。

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