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钙钛矿产业化稳步推进 相关产业链或受关注

机构指出,钙钛矿电池效率、成本优势兼备。效率方面,钙钛矿电池转换效率提升快、上限高,单结可达31%,超过晶硅电池极限,2结叠层可达40%,3结叠层可达50%。成本方面,量产阶段钙钛矿组件成本预计为0.5元—0.6元/W,是晶硅组件极限成本的1/2。目前,行业扩产加速,各环节优化空间大。

核心逻辑

1、钙钛矿电池为第三代新型太阳能电池,效率提升速度快且潜力大。钙钛矿材料指ABX3有机-无机金属卤化物,A为有机阳离子、B为二价金属阳离子、X是卤素离子,目前较常见的钙钛矿太阳能电池原材料为碘铅甲胺。从效率提升进程来看,钙钛矿太阳能电池诞生十余年,单结效率从3.8%跃升至25.7%;单结/叠层理论极限效率分别高达33%和45%,仍有较大提升空间。从结构来看,钙钛矿电池分为介孔型和平面型、正式和反式,目前较主流的为平面反式结构,具有制备工艺简单、可低温制备、成本低等优点,但具有效率不高的缺点。

2、钙钛矿优势突出,“钙钛矿+”开启叠层多结技术的光伏未来。钙钛矿组件具备理论效率高、材料成本低等优势,且钙钛矿+晶硅能利用成熟晶硅电池产业,技术变革完美衔接。这也将为以叠层为基础的多结电池蓄力,冲击40%+乃至更高的转换效率极限。当下产业化最大瓶颈是大面积制备和稳定性:1)组件面积扩大会增加核心层和功能层的制备难度,直接导致效率损失,量产需要权衡成本和效率,在材料配方、设备及工艺三方面提出解决方案,以核心层制备为例,目前技术路线多样,较具代表性的有极电光能的干法+湿法两步法、无限光能的两步干法、协鑫光电的一步湿法等;2)钙钛矿材料极易受环境影响,目前主要在材料、结构设计以及封装工艺上进行优化;目前纤纳光电率先突破,已取得VDE权威认证并实现出货,预计2023年稳定性问题逐渐得到解决。

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