(资料图片仅供参考)

晶硅作为第一代电池技术,经过几十年的蓬勃发展,是目前最成熟的光伏技术。

但研发效率逐渐接近其理论极限,进步空间相对有限。在第二代薄膜电池量产表现不佳的情况下,以钙钛矿为主的第三代光伏技术凭借突出的理论效率受到广泛关注。目前钙钛矿正处于逐步从科研向产业化尝试的阶段,其转化效率在快速提高,不过产业化还需要解决产品寿命、大面积制备等核心问题。

钙钛矿产业探索加快。晶硅电池作为第一代太阳能技术,经过几十年的发展,已成为主流技术,占比近95%。但其研发效率(26.81%)比较接近理论极限(29.4%),未来进步空间相对有限。第二代薄膜电池具有理论上的性价比,但效率与量产表现不佳。钙钛矿电池理论优势突出,受到广泛关注。目前钙钛矿电池研发效率在快速提高并已逼近晶硅电池,近几年多个百兆瓦级产线陆续投产,其产业化尝试在明显加快。

钙钛矿理论效率及理论成本优势明显,但需要解决大面积制备与产品寿命等核心瓶颈。钙钛矿吸光层溶液具有可调性,带隙宽度接近太阳能电池理论极限,单结钙钛矿拥有更高的理论效率天花板(33%),且对于缺陷容忍度高,实际研发效率比晶硅和薄膜更容易接近理论效率;且钙钛矿叠层后可以实现效率的飞跃(晶硅叠层43%,双结45%)。同时,钙钛矿电池结构简单,理论的设备成本低;钙钛矿溶液杂质容忍度高、用量少、容易获得,理论上的原料成本也更低。但目前产业化膜层均匀性难以保证、电池死区不可避免,让大面积制备的钙钛矿效率损失严重;同时,离子键结构的钙钛矿溶液易分解、对外界干扰敏感,钙钛矿电池/组件容易衰减,产品寿命远弱于晶硅电池。

除了单结钙钛矿电池的研究,业界也在探索采用钙钛矿-HJT 叠层电池结构。

如果核心问题获得突破,相关环节将受益。行业的核心突击方向围绕以上几个核心瓶颈展开,需要各方参与者共同推动:1)钙钛矿厂商:通过改善溶液配方及电池结构可以提高电池稳定性与效率,目前尚无明确方案,稳定、高效的溶液配方可能成为领先企业的主要技术壁垒;2)封装环节:理化性能更好的POE 胶膜与封装设计提升,能有效避免外界因素干扰提高稳定性;3)TCO 玻璃:大面积制备玻璃基底平整度要求提升;4)设备:钙钛矿层的均匀制备是目前主要工艺困难,狭缝涂布设备、蒸镀设备等不同路线均有尝试;另外激光设备精度提升可以有效减小死区面积。

投资建议:关注在投入与布局钙钛矿的公司:协鑫科技(港股)、隆基绿能、晶澳科技、晶科能源、天合光能、通威股份、东方日升、爱旭股份、中来股份、杭萧钢构(建筑);TCO 玻璃:金晶科技(建材);POE 封装材料:福斯特、赛伍技术、激智科技、海优新材等;钙钛矿设备:捷佳伟创(机械联合)、迈为股份(机械联合)、帝尔激光(电子)、奥联电子(汽车)、古鳌科技(计算机)、奥来德(电子)等。

风险提示:钙钛矿降本增效不及预期、产业化突破不及预期等。

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转自机构:招商证券股份有限公司 研究员:游家训/张伟鑫/蒋国峰

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