光伏行業(yè)鈣鈦礦市場(chǎng)分析

鈣鈦礦：第三代電池佼佼者，產(chǎn)業(yè)化潛力較大

鈣鈦礦十年時(shí)間效率直逼晶硅，發(fā)展前景廣闊

太陽(yáng)能電池是一種利用光生伏特效應(yīng)使得太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)

體器件。在數(shù)十年間，太陽(yáng)能電池的發(fā)展已進(jìn)入到了第三代，種類也

得到了極大的豐富。其中，第一代電池主要為晶硅太陽(yáng)能電池，是目

前技術(shù)最為成熟、商業(yè)化最為成功的太陽(yáng)能電池，但仍存在著制備工

藝復(fù)雜、對(duì)硅料純度要求較高等問題；第二代為化學(xué)薄膜太陽(yáng)能電池,

主要以CdTe、GaAs、CIGS為代表。與晶硅電池相比，這類電池所

需材料少，成本低而且轉(zhuǎn)化效率高，已經(jīng)逐步進(jìn)入到商業(yè)化的進(jìn)程中，

但其活性層具有部分稀有元素與重金屬元素，價(jià)格昂貴，難以應(yīng)用于

大規(guī)模生產(chǎn)；第三代為新型薄膜太陽(yáng)能電池，如鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

(PSCs),染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC),有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSC)

等。它們具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、原料儲(chǔ)量豐富、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，在

效率提升和降本等方面均具備較大潛力，受到全球?qū)W術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的

廣泛關(guān)注。

鈣鈦礦物質(zhì)的化學(xué)通式為ABX3,正八面體結(jié)構(gòu)。在太陽(yáng)能電池的應(yīng)

用中，A為單價(jià)陽(yáng)離子，通常為甲胺陽(yáng)離子(MA+,CH3NH3+)、Cs+

或甲瞇陽(yáng)離子(FA+,(NH2)2CH+),X為鹵素陰離子(Cl-、Br-、I-),

B包括Pb2+、Sn2+、Bi2+等。

晶硅實(shí)驗(yàn)室效率陷入瓶頸，鈣鈦礦實(shí)驗(yàn)室效率十余年間超越晶硅。晶

硅電池效率在1970年代達(dá)到了13%、14%,2017年后停留在26.7%.

而鈣鈦礦最早在2009年由日本科學(xué)家首次用于發(fā)電，轉(zhuǎn)換效率僅

3.8%o2012年，牛津大學(xué)的HenrySnaith發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦可以用作太陽(yáng)

能電池的主要成分，而不僅僅是用作敏化劑，由此太陽(yáng)能光伏研究領(lǐng)

域正式開始使用合成鈣鈦礦。經(jīng)過10余年發(fā)展，單結(jié)鈣鈦礦電池的

實(shí)驗(yàn)室效率已達(dá)25.6%,接近由隆基22年11月創(chuàng)造的HJT晶硅電

池26.8%的實(shí)驗(yàn)室效率紀(jì)錄。單結(jié)鈣鈦礦電池理論轉(zhuǎn)化效率可達(dá)33%,

高于晶硅電池極限效率29.4%。

SA3：鼻球與仍批父電池效率

鈣鈦曠/硅骸

結(jié)構(gòu)多樣，材料體系尚未定型

主流結(jié)構(gòu)分為介孔、正式平面、反式平面

鈣鈦礦電池由多個(gè)功能層堆疊形成，其結(jié)構(gòu)大致可分為三類：介孔結(jié)

構(gòu)、正式平面結(jié)構(gòu)和反式平面結(jié)構(gòu)，其中：1）介孔結(jié)構(gòu)是最早誕生

的鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)在于采用二氧化鈦?zhàn)鳛榻榭坠羌?，?shí)

現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移運(yùn)輸，具有成膜均勻光滑、光電轉(zhuǎn)換效果好等優(yōu)點(diǎn)C然

而，介孔結(jié)構(gòu)往往需要進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，不利于大規(guī)模量產(chǎn)和柔性器件

的制備：2）正式平面結(jié)構(gòu)與介孔結(jié)構(gòu)較為類似，但不存在介孔電子

傳輸層，減少了高溫?zé)Y(jié)二氧化鈦的過程，制備工藝更為簡(jiǎn)單，且相

較介孔結(jié)構(gòu)能獲得更高的開路電壓。但由于缺失介孔層，正式平面結(jié)

構(gòu)的電池對(duì)空間電場(chǎng)的分散能力更弱，因此轉(zhuǎn)化效率略遜色于介孔結(jié)

構(gòu)。另外，正式平面結(jié)構(gòu)往往使用濕度、熱穩(wěn)定性較差的有機(jī)空穴傳

輸層，影響了電池的穩(wěn)定性。3)反式平面結(jié)構(gòu)的基本組成依次為TCO

玻璃、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和金屬電極，其電荷的流

向與正式結(jié)構(gòu)不同，空穴流向?qū)щ姴Ａ?、電子則流向金屬對(duì)電極,反

式結(jié)構(gòu)還具有制備工藝簡(jiǎn)單、成膜溫度更低、與疊層電池器件結(jié)構(gòu)的

兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，是鈣鈦礦電池廠商產(chǎn)業(yè)化過程中采用的主流結(jié)構(gòu)，

但光電轉(zhuǎn)換效率相較正式結(jié)構(gòu)仍具有與一定差距。

材料體系尚未定型，不同膜層均有多種選擇

TCO導(dǎo)電玻璃：產(chǎn)業(yè)上常用的TCO導(dǎo)電玻璃分為ITO.FTO和AZO

玻璃三類，分別采用ln2O3、SnO2和ZnO作為靶材。ITO具有電導(dǎo)

率高、透過率高等優(yōu)點(diǎn)，曾廣泛應(yīng)用于光伏領(lǐng)域，但產(chǎn)業(yè)對(duì)光吸收性

能要求趨嚴(yán)，使得TCO玻璃必須具備增強(qiáng)光散射的能力，而ITO很

難實(shí)現(xiàn)這一要求，因此逐漸被FTO所取代。FTO的導(dǎo)電性能與ITO

相比稍顯遜色，但具有成本低、膜層硬、光學(xué)性能適宜等優(yōu)點(diǎn)，目前

是應(yīng)用于光伏玻璃領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。AZO的光電性能與ITO相近，

且AZO原材料簡(jiǎn)單易得，生產(chǎn)成本低，在未來產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中具備

重大潛力。電子傳輸層(ETL)：產(chǎn)業(yè)端常用的電子傳輸層材料包括

金屬氧化物、有機(jī)小分子和復(fù)合材料?，其中金屬氧化物有二氧化鈦

(Ti02)和二氧化錫(SnO2),有機(jī)小分子主要為富勒烯及其衍生物，復(fù)

備制路徑百花齊放，主流方法包括涂布/RPD/蒸鍍/磁控濺射

以反式平面結(jié)構(gòu)為例，鈣鈦礦的工藝流程大體包括如下步驟，其中鈣

鈦礦膜層備制難度最高，鈣鈦礦/HTL/ETL層備制均存在不同技術(shù)路

線：頂電極ITO/FTO玻璃入線一激光刻蝕一清洗一制備空穴傳輸層

一退火/干燥—制備鈣鈦礦吸光層一退火烘干一制備電子傳輸層一>退

火/干燥一激光刻蝕一制備電池層一激光刻蝕一激光清邊一測(cè)試分揀

一封裝。

鈣鈦礦吸光層制備工藝：實(shí)驗(yàn)室一般為旋涂，產(chǎn)業(yè)界以涂布為主流

鈣鈦礦吸光層的制備技術(shù)百花齊放，大致可分為五大類，分別為（1）

溶液涂布法：具體包含有刮刀涂布法、狹縫涂布法和絲網(wǎng)印刷法；（2）

旋涂法：具體可分為一步旋涂法和兩步旋涂法；（3）噴涂法和噴墨打

印法；（4）軟膜覆蓋法；（5）氣相沉積法。

fl<6:伺板肝大FH魚電池的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)

■■次力

（1）溶液涂布法：主要通過涂布裝置使得鈣鈦礦前驅(qū)體溶液在基底表

面完成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，依靠液體的表面張力和基底接觸而成膜。按涂布設(shè)

備的不同，可將其進(jìn)一步劃分為刮刀涂布法、狹縫涂布法和絲網(wǎng)印刷

法。其中，狹縫涂布法具有印刷速度快、漿料利用率高、薄膜質(zhì)量控

制更加精細(xì)化等優(yōu)點(diǎn)，是目前鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化中選用的主流方法。

（2）旋涂法：旋涂法主要是將鈣鈦礦前驅(qū)體溶液滴在滴板上，依靠工

件高速旋轉(zhuǎn)的離心力完成涂覆和薄膜沉積，具有成膜質(zhì)量高、對(duì)薄膜

厚度控制精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，一般于實(shí)驗(yàn)室備制小面積電池使用。（3）噴涂

和噴墨打印法：該方法將鈣鈦礦前驅(qū)體溶液直接噴在基底表面，隨后

在基底上沉積薄膜，可通過改變?nèi)芤簼舛?、噴頭與基底間的距離和噴

涂速度控制鈣鈦礦的成膜形態(tài)。（4）軟膜覆蓋法：該方法是在壓力環(huán)

境下借助PI（聚酰亞胺）膜覆蓋，實(shí)現(xiàn)胺絡(luò)合物前驅(qū)體向鈣鈦礦薄

膜的轉(zhuǎn)化。該方法有效地阻止了溶劑向空氣中蒸發(fā)，易于獲得無(wú)針孔

且高度均勻的鈣鈦礦薄膜。此外，這種沉積方法不需要真空環(huán)境，且

可以在低溫工藝下進(jìn)行。（5）真空鍍膜法：蒸鍍法，一般以共蒸為主。

相較于溶液法，真空鍍膜法得到的鈣鈦礦薄膜更加均勻平整，但是需

要精準(zhǔn)控制蒸發(fā)源的成分，操作難度極大。該方法還需在真空環(huán)境下

進(jìn)行，薄膜制備時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備成木較高。（6）氣相輔助溶液法：該方

法首先利用液相制膜技術(shù)將前驅(qū)體薄膜涂布在基底上，然后再將其轉(zhuǎn)

移到有機(jī)胺鹵化物（MAI）的蒸汽中，進(jìn)而完全轉(zhuǎn)換為鈣鈦礦薄膜，兼

具了溶液法和真空鍍膜法的優(yōu)勢(shì)。

電子傳輸層&空穴傳輸層&電極層備制存在較多選擇路徑

透明導(dǎo)電基底往往從玻璃廠商處直接采購(gòu)獲得，而后企業(yè)再對(duì)其進(jìn)行

刻蝕處理等以完成后續(xù)功能層制備。電子傳輸層沉積和空穴傳輸層沉

積的技術(shù)路線較為相似，基本包含PVD（包含磁控濺射和蒸鍍法）、

反應(yīng)等離子沉積（RPD）和狹縫涂布三大類，電極層則主要使用PVD

技術(shù)。目前，工業(yè)界制備鈣鈦礦電池的主流路線包括PVD—PVD一

狹縫涂布一RPD（或PVDHPVD.PVD一狹縫涂布一狹縫涂布一狹

縫涂布一PVD和PVD—PVD一氣相沉積-PVD-PVD三大類，不同

路徑均有各自優(yōu)缺點(diǎn)，尚未形成統(tǒng)一技術(shù)路徑。

SA9；三Yt工七，做對(duì)比

PVD-PVDT伏?全專以PVD，件用用電電子傳*115“就發(fā)為功價(jià)工之續(xù)合幔人.RPD近?價(jià)格夔體的說

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電儀短件的破事發(fā)做了可拿停

激光：將大尺寸組件劃片成小尺寸電池串聯(lián)，四道工序，暫不存在路

線分歧

鈣鈦礦電池制備過程中，還需利用激光設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行激光刻蝕和激

光清邊。激光刻蝕的主要目的是使用激光劃線打開膜層，阻斷導(dǎo)通,

從而形成單獨(dú)的模塊、實(shí)現(xiàn)電池分片，主要用于P1、P2和P3層。

通常情況下P1為FTO導(dǎo)電玻璃，P2層是鈣鈦礦吸光層，P3則一

般是鍍金或者鍍銀材料。在進(jìn)行激光刻蝕的過程中，一般需保證激光

刻蝕線寬與刻蝕線間距精確度，并且不會(huì)對(duì)之前的層級(jí)造成損傷。

P4層則主要利用激光設(shè)備實(shí)現(xiàn)激光清邊，對(duì)電池的邊緣進(jìn)行絕緣處

理，去除無(wú)效區(qū)域。

封裝工藝與晶硅相似度較高

鈣鈦礦封裝工藝與晶硅相似度較高，主要流程為層壓，封裝核心輔材

為POE膠膜與丁基膠。以協(xié)鑫光電為例，協(xié)鑫采用了包含兩個(gè)封裝

層的封裝工藝，具體流程為：(1)首先，需要先在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

的外周表面制備1nm-1000nm的第一封裝層。第一封裝層由致密的

金屬化合物沉積而形成，用于阻隔鈣鈦礦包池與外界進(jìn)行物質(zhì)交換。

金屬化合物可以選擇A2O3、TiO2、SnO2、ZnO、ZnS等，制備則

可以采用化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積

(ALD)中的任意一種工藝。(2)隨后，再在第一封裝層的表面施加熱熔

膠形成第二封裝層，材質(zhì)可使用POE膜，厚度為100pm-2mm。⑶

最后，采用層壓機(jī)使得熱熔膠膜與第一封裝層和背板粘結(jié)在一起，最

終形成鈣鈦礦電池組件完整的封裝結(jié)構(gòu)。

設(shè)備、電池、輔材是鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)鏈投資核心環(huán)節(jié)

鈣鈦礦電池上游主要包括原材料和設(shè)備兩部分，其中，原材料有鈣鈦

礦材料、TCO導(dǎo)電玻璃、膠膜以及光伏玻璃；產(chǎn)業(yè)鏈中游則是眾多

鈣鈦礦電池廠商，協(xié)鑫光電、纖納光電和極電光能等龍頭企業(yè)的產(chǎn)業(yè)

化進(jìn)度領(lǐng)先；下游則可應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)、LED、BIPV等眾多領(lǐng)域。

從各功能層的生產(chǎn)需求而言，鈣鈦礦產(chǎn)線所需設(shè)備大致有真空設(shè)備、

涂布設(shè)備及激光設(shè)備三大類。其中，真空設(shè)備包括磁控濺射儀、反應(yīng)

式等離子體鍍膜設(shè)備(RPD)設(shè)備和蒸鍍機(jī)，涂布設(shè)備主要用于鈣鈦

礦吸光層的制備，國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商包括德滬涂膜、眾能光電等，激光

設(shè)備則主要用于對(duì)電池進(jìn)行激光刻蝕和激光清邊。

S<12:伺機(jī)于電池戶微設(shè)備示至電

金屬對(duì)電極磁控濮射儀或蒸鍍機(jī)一］

電子傳揄層反應(yīng)式等禹子體鍍

膜設(shè)備或磁控潴射

儀激光設(shè)備

鈣鐵礦層涂布機(jī)封裝設(shè)備等

磁控;談射儀或蒸

空穴傳揄層

鍍機(jī)或反應(yīng)式等

導(dǎo)電玻璃禺子體較膜設(shè)備

鈣鈦礦電池具備多優(yōu)勢(shì)，但仍有兩大挑戰(zhàn)需解決

理論效率更高、理論成本更低、發(fā)電量更高、應(yīng)用場(chǎng)景更廣

相較晶硅，鈣鈦礦具理論效率更高、理論成本更低、發(fā)電量更高、應(yīng)

用場(chǎng)景更廣四大優(yōu)勢(shì)。

優(yōu)勢(shì)一極限效率高

鈣鈦礦電池的極限轉(zhuǎn)換效率高于傳統(tǒng)晶硅太陽(yáng)能電池，這主要得益于

鈣鈦礦材料的禁帶寬度與最優(yōu)帶隙的區(qū)間極為接近。此外，鈣鈦礦材

料帶隙寬度連續(xù)可控，使其便于與晶硅電池制成高效疊層器件，可進(jìn)

一步打開理論轉(zhuǎn)化效率的天花板。

(1)禁帶寬度適宜：?jiǎn)谓Y(jié)太陽(yáng)能電池吸光層材料的最優(yōu)帶隙區(qū)間為

1.3-1.5eV,而MAPbl3、FAPbl3等常用鈣鈦礦材料的禁帶寬度在

1.5-1.6eV的區(qū)間內(nèi)，理論轉(zhuǎn)化效率均可超過30%o

⑵材料帶隙寬度連續(xù)可控：A、B、X含量不同可獲得不同組分的鈣

鈦礦材料，相應(yīng)材料的帶隙和能級(jí)分布也會(huì)產(chǎn)生差異。若對(duì)鈣鈦礦的

A、B、X位進(jìn)行組分調(diào)控，可將帶隙寬度在1.17-2.8eV內(nèi)做到連續(xù)

可控。帶隙的大小決定了電池吸收光子的能量范圍，因此可調(diào)的帶隙

寬度為鈣鈦礦和晶珪電池疊層器件的制備炎供了多種選擇，利于實(shí)現(xiàn)

兩者吸收光譜的互補(bǔ)，光電轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)47%。

6<16：不同臭至何社曠材料的憑?結(jié)構(gòu)圖

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⑶鈣鈦礦電池效率直接等同于組件功率。目前TOPCon電池片的量

產(chǎn)效率大約為25%,但是封裝成組件效率后的效率一般為22%左右,

具有2%-3%的組件效率損失（CTMLoss）,而鈣鈦礦電池則沒有

CTMLoss,電池片效率直接可比組件功率，在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中具有顯

著優(yōu)勢(shì)。

優(yōu)勢(shì)二成本低

相較于傳統(tǒng)晶硅電池，鈣鈦礦電池具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在

初始投資額、材料成本與能耗成本三大方面。（1）初始投資額低：據(jù)

協(xié)鑫光電估計(jì)，待技術(shù)成熟后，5-10GW鈣鈦礦電池的設(shè)備投資金額

約為5-6億元/GW,是晶硅電池的整套產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備成本的1/2左右。

（2）材料成本低：鈣鈦礦材料具備優(yōu)異的光吸收能力，光吸收系數(shù)達(dá)

105的量級(jí)，因此原材料用量低，電池吸光層的厚度很薄，在材料成

本方面具備優(yōu)勢(shì)。鈣鈦礦吸光層的厚度大約為400nm左右，與除玻

璃外的其他功能層合計(jì)厚度約為1um,而晶硅電池中的硅片厚度通

常為150um。（3）能耗成本低：鈣鈦礦電池的制備對(duì)原材料純度要求

較低，通常90%左右純度的原材料即可制造出效率在20%以上的鈣

鈦礦電池。而晶硅電池對(duì)材料純度要求極高，需要達(dá)到99.9999%以

上，這使得鈣鈦礦電池不需要和晶硅電池一樣進(jìn)行高溫提純的步驟，

從而有效減低了能耗。據(jù)我們測(cè)算，晶硅的制造能耗約為0.31KWh/W,

而鈣鈦礦組件的制造能耗僅為0.12KWh/Wo

優(yōu)勢(shì)三發(fā)電量高

⑴抗衰減性強(qiáng)，無(wú)PID、LID效應(yīng)：PID和LID效應(yīng)是造成晶硅電池

效率衰減的重要原因，其中，PID效應(yīng)主要由于鈉離子在電場(chǎng)影響下

向電池片表面移動(dòng)并富集而造成，LID效應(yīng)則來源于硼元素的擴(kuò)散，

這些雜質(zhì)的擴(kuò)散往往是百萬(wàn)分之一級(jí)別的。鈣鈦礦材料對(duì)雜質(zhì)的容忍

度顯著優(yōu)于晶硅材料，百萬(wàn)分之一級(jí)別的雜質(zhì)的形成和擴(kuò)散并不會(huì)顯

著影響鈣鈦礦電池的發(fā)電性能，因此，鈣鈦礦電池具有良好的抗衰減

性。協(xié)鑫光電數(shù)據(jù)表明，在實(shí)驗(yàn)室層面，鈣鈦礦電池可實(shí)現(xiàn)9000小

時(shí)連續(xù)工作而無(wú)衰減，晶硅電池則在工作1000小時(shí)左右就會(huì)出現(xiàn)衰

減現(xiàn)象。（2）低熱斑效應(yīng)、低溫度系數(shù)：鈣鈦礦電池還具有低熱斑效

應(yīng)、低溫度系數(shù)的特點(diǎn)，相較傳統(tǒng)晶硅電池而言在高溫環(huán)境下的能耗

損失更少，組件的輸出性能更佳。（3）弱光效應(yīng)好：早上5點(diǎn)■晚上9

點(diǎn)鈣鈦礦電池均可發(fā)電，陰雨天也能有較好的發(fā)電效果。

優(yōu)勢(shì)四輕薄美觀，應(yīng)用場(chǎng)景豐富

BIPV（光伏建筑一體化）是一種將光伏發(fā)電設(shè)備集成到建筑上的專

業(yè)技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了可再生能源的應(yīng)用，又降低了建筑能耗。但BIPV

組件較為追求外觀設(shè)計(jì)、且需要具備較好的透明度，這恰恰是晶硅電

池的劣勢(shì)所在。而鈣鈦礦材料具有輕薄美觀、安裝便利、顏色可調(diào)等

優(yōu)點(diǎn)，因此可制成均勻柔和的透光、彩色玻璃，實(shí)現(xiàn)光伏組件的實(shí)用

性與建筑設(shè)施的美學(xué)完美融合，是目前BIPV材料的最優(yōu)解。

S4.19:BIPV

產(chǎn)業(yè)化尚存在大面積效率低、穩(wěn)定性差兩大疑慮，部分問題已有解決

方案

盡管鈣鈦礦電池的上述優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可，但其產(chǎn)業(yè)化

進(jìn)程中仍存在著兩大痛點(diǎn)亟待解決，即大面積備制效率降低、穩(wěn)定性

較差。目前產(chǎn)業(yè)端已出現(xiàn)多種解決思路，部分問題已有解決之道。

產(chǎn)業(yè)化疑慮#1:大面積效率低

鈣鈦礦在備制大面積效率損失嚴(yán)重，主要有兩個(gè)原因：1）鈣鈦礦薄

膜本身在大面積制備時(shí)工藝不成熟不夠均勻?qū)е鲁赡べ|(zhì)量差，效率下

降；2）大面積薄膜組件進(jìn)行激光劃線后產(chǎn)生的電阻損耗、并產(chǎn)生死

區(qū)。

圖表22:氣相沉積（蒸僦）

針對(duì)大面積效率低的問題，主要從工藝、設(shè)備兩方面解決，目前業(yè)界

已形成了初步的解決方案。大面積備制鈣鈦礦層主要采用狹縫涂布和

蒸鍍兩種方式，差別在于成本和成膜質(zhì)量之間權(quán)衡：1）狹縫涂布法

可以理解為兩步，第一步是涂布溶液，需要保證涂布溶液物理上的均

勻性，該步驟對(duì)涂布的工藝要求并沒有超過面板行業(yè)，已有相對(duì)成熟

解決方案，第二步為干燥結(jié)晶，需要保證成膜過程中的化學(xué)一致性，

為涂布法核心難點(diǎn)所在，目前產(chǎn)業(yè)端主要通過風(fēng)刀、紅外等方式干燥

結(jié)晶，但由于不同廠家配方不同，粘度、揮發(fā)性等指標(biāo)也有所差異，

故結(jié)晶工序需要工藝、設(shè)備、配方三大體系相適配，生產(chǎn)knowhow

的積累與工藝改進(jìn)仍有較大的空間。2）真空蒸鍍成膜質(zhì)量較狹縫涂

布更好，但是由于需要使用價(jià)格昂貴的真空設(shè)備、生產(chǎn)效率低、靶材

利用率低，故目前生產(chǎn)成本較高，且隨著鈣鈦礦配方越來越復(fù)雜，共

蒸過程中對(duì)蒸發(fā)源設(shè)計(jì)、化學(xué)計(jì)量控制難度也會(huì)進(jìn)一步提升。

激光劃線產(chǎn)生電阻損耗、熱損傷、死IX,解決思路主要包括添加隔離

層、提高設(shè)備精度、優(yōu)化劃線區(qū)域三大方向：1）大面積薄膜組件需

要?jiǎng)澐趾髮⑿‰姵鼗ミB，但劃線后也會(huì)帶來?yè)p耗造成電池效率降低。

目前鈣鈦礦分割成小電池主要采用激光劃線，P1、P2、P3三道工藝

劃線后使得劃線一側(cè)的頂部電極連接到劃線另一側(cè)的背面電極，從而

形成串聯(lián)效果。但是劃線后頂電極和背電極接觸的地方會(huì)形成互聯(lián)電

阻，從而產(chǎn)生功率損耗，且激光劃片過程中產(chǎn)生的熱損傷也會(huì)對(duì)鈣鈦

礦層造成一定程度破環(huán)，進(jìn)而導(dǎo)致效率的降低。目前解決思路主要為

提高激光劃線精度并優(yōu)化劃線區(qū)域。2）P2劃線區(qū)域鈣鈦礦層與金屬

電極接觸，Ag容易與鈣鈦礦在界面處反應(yīng)生成Agl或AgBr,從而大

幅度降低金屬電極的電導(dǎo)率，增大串聯(lián)電阻。目前實(shí)驗(yàn)室可通過添加

隔離層，減少鈣鈦礦層與金屬電極的接觸可采用光刻工藝添加光刻膠

隔離層，防止兩者接觸解決。3）激光劃線過程中會(huì)產(chǎn)生不能發(fā)電的

死區(qū)，通過采用高精度的精光設(shè)備，可以相當(dāng)程度上減少死區(qū)面積,

進(jìn)而提升大尺寸電池效率。

產(chǎn)業(yè)化疑慮#2：穩(wěn)定性差

鈣鈦礦穩(wěn)定性差由環(huán)境因素和內(nèi)部因素共同影響所導(dǎo)致。鈣鈦礦的吸

光層的穩(wěn)定性受環(huán)境因素影響，易水解、高溫易分解、溫度變化下相

變、光照和氧氣作用下發(fā)生光致分解等。同時(shí)，吸光層還會(huì)與電荷傳

輸層和電極材料影響。以正向結(jié)構(gòu)為例，TiO2/ZnO作為電子傳輸層

在光照下產(chǎn)生光生空穴催化分解吸光層；Spiro-OMeTAD作為空穴傳

輸層易受吸光層碘離子擴(kuò)散影響而電荷傳輸性能下降，且一般會(huì)添加

少量有機(jī)鹽來優(yōu)化spiro-OMeTAD的導(dǎo)電性，例如鋰鹽、鉆鹽等,

這些添加劑具有較強(qiáng)的吸濕性，極易造成spiro-OMeTAD的性能衰

減和鈣鈦礦的分解。電極材料常用貴金屬，但金屬原子易擴(kuò)散造成吸

光層分解，且鈣鈦礦材料具有明顯的離子特性，易發(fā)生離子遷移，吸

光層的碘離子也會(huì)腐蝕金屬電極，如銀金屬電極和鈣鈦礦層中的碘反

應(yīng)生成Agl。

a<28：0定姓提高出施

膠膜用POE

加袋封裝

封邊用丁基膠

吸光層改良

材料改性

空穴傳輸屢改N

電子傳輸從改R

增加域沖從/觸化層

結(jié)構(gòu)優(yōu)化

復(fù)合電極

材料、結(jié)構(gòu)、工藝協(xié)同進(jìn)步，提供鈣鈦礦穩(wěn)定性破局之道。目前可從

材料配方、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、封裝工藝加強(qiáng)鈣鈦礦器件的穩(wěn)定性。封裝是給

器件提供最外層的保護(hù)，目前產(chǎn)業(yè)界普遍采用POE+丁基膠的封裝方

式，基本解決了外部的水氧因素導(dǎo)致的衰減。針對(duì)鈣鈦礦本身內(nèi)部的

不穩(wěn)定，優(yōu)化可以從材料和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面入手，主要包括各個(gè)膜層的

材料改性、界面工程、使用復(fù)合電極等手段。

維度1:加強(qiáng)封裝

POE膠膜+丁基膠的封裝方案能有效解決水氧等外部因素導(dǎo)致的不

穩(wěn)定性。鈣鈦礦封裝方式類似晶硅，但在材料的使用上需要采用POE

膠膜+丁基膠封邊的形式：1）EVA不可能100%聚合，未聚合的單

體含有竣酸可能與鈣鈦礦吸光層的氨基（比如甲胺中含有氨基）發(fā)生

反應(yīng)，故鈣鈦礦封裝需采用POE。此外，POE阻水性遠(yuǎn)優(yōu)于EVA,

POE水汽透過率僅2-5g*mA2/day,大幅低于EVA的20?40g*mA2/day

并有更強(qiáng)的紫外線穩(wěn)定性。2）丁基膠的水汽透過率比天然橡膠少了

超過一個(gè)數(shù)量級(jí)，使用丁基膠進(jìn)行邊緣封裝將進(jìn)一步減少水汽入侵。

據(jù)賽伍技術(shù)實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)硅膠的水汽透過率為84g*mY/day,而使用丁

基膠后水汽透過率僅為0.25g*mA2/dayo

維度2：材料改性

材料配方包括吸光層、電荷傳輸層和電極材料的改良，主要優(yōu)化包括:

1）吸光層：鈣鈦礦吸光層較不穩(wěn)定，可混合比如具有更小離子半徑

的Cs+,提升FA+和碘化物之間的相互作用，但提高Cs+含量會(huì)效

率會(huì)有一定程度下降，需要進(jìn)行權(quán)衡與優(yōu)化。2）空穴傳輸層：目前

常用的空穴傳輸層有摻雜后的Spiro-OMeTAD、PEDOT:PSS。但是

摻雜后的Spiro-OMeTAD吸水性強(qiáng)，不穩(wěn)定，PEDOTPSS價(jià)格低

廉且導(dǎo)電性能良好，但其本身呈現(xiàn)弱酸性，會(huì)腐蝕基底及鈣鈦礦材料,

影響器件穩(wěn)定性。目前產(chǎn)業(yè)端多換無(wú)機(jī)材料，比如氧化銀，但會(huì)導(dǎo)致

效率出現(xiàn)一定下降。3）電子傳輸層：傳統(tǒng)的TiO2/ZnO作為在光照

下產(chǎn)生光生空穴催化分解吸光層。SnO2不易受光分解，且?guī)秾挕?/p>

吸濕性低和酸容忍性好，目前SnO2應(yīng)用于電子傳輸層已較多。

維度3：結(jié)構(gòu)優(yōu)化

鈣鈦礦電池是類三明治結(jié)構(gòu)，且鈣鈦礦層是離子晶體，很難避免離子

遷移的問題，中間的鈣鈦礦材料很容易受到相鄰電荷傳輸層的影響，

空穴傳輸層和電子傳輸層也分別會(huì)受到來芻陽(yáng)極和陰極的影響。當(dāng)前

主流解決思路包括兩大類：1）通過在鈣鈦礦電池中加入緩沖層方法，

可有效降低相鄰層之間的影響：解決內(nèi)部穩(wěn)定性需要重點(diǎn)解決離子遷

移問題，離子遷移需要通道，目前實(shí)驗(yàn)室已有增加緩沖層提高器件穩(wěn)

定性研究，未來單獨(dú)備制緩沖層是可行的發(fā)展方向，但由于額外備制

膜層會(huì)增加成本，目前產(chǎn)業(yè)界尚未有廠商采用加入緩沖層的工序。2）

備制復(fù)合電極：Ag在界面處與鈣鈦礦層擴(kuò)散的碘離子形成Agl,目

前復(fù)合電極一般做成ITO-銅?ITO結(jié)構(gòu)，ITO直接跟組件結(jié)構(gòu)接觸，

避免出現(xiàn)離子移動(dòng)，此外，ITO的導(dǎo)電性能不是很好，而通過加入銅

能提升其導(dǎo)電性能。

n<32：賓?宣看加?片及提高3件,龍姓所完

效率

TO/c-TiO2/PC8B-2CN-2C/Pwov?ki<o/Spwo-/Au17.40%

FTOfc-TO2/mp-TiO2/ZfO2/NiO/Perovskite/Carbon1490%<B<?>1000h

FTOfc-TK)2^nO2/Perovskite/PTAA/Au1980%

FT(yT?O25?CBSDGD/Perovskite/SpifA/Au2020%4\<BZH>500h

FTO/c-TiO2/HS/Perovskite/Spiro>/Au2010%<BtH>70d

ITO/SnO2/Perovskite/PVP/Spiro-/Au2020%±\<BZtt>2500h

FTO/SnO2/Perovskite/P80B-T/Spwo7Au1990%4\<B<?>3500h

鈣鈦礦降本增效空間較大，未來空間星辰大海

提效：短期多種提效路徑并行，長(zhǎng)期疊層打開效率天花板

鈣鈦礦電池的實(shí)驗(yàn)室效率和產(chǎn)業(yè)界效率均有較大提升空間，實(shí)驗(yàn)室端,

單結(jié)實(shí)驗(yàn)室效率現(xiàn)在最高為25.7%,由韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究所

實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)端，頭部鈣鈦礦參與者單結(jié)中試線仍在15%?16%左右，

年內(nèi)有望提升至18%,離鈣鈦礦理論效率大花板仍有較大空間。短

期內(nèi)，我們預(yù)計(jì)配方優(yōu)化、材料改性等多種提效路徑將并行,長(zhǎng)期看，

疊層是提效的終極手段，打開鈣鈦礦效率天花板。

短期：配方優(yōu)化、材料改性、界面修飾、鈍化層等提效手段齊頭并進(jìn)

1）配方優(yōu)化。當(dāng)前鈣鈦礦層配方尚未定性，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界各家都

在積極探索過程中，鈣鈦礦材料帶隙隨配方不同可調(diào)整，通過不斷調(diào)

整材料體系可以使鈣鈦礦層帶隙向最優(yōu)帶隙靠攏，進(jìn)而獲得更高的發(fā)

電效率，此外，也可以通過摻雜方式實(shí)現(xiàn)效率提升。2）材料改性。

以介孔結(jié)構(gòu)為例，目前常用的電子傳輸層（c-TiO2）和介孔層（m-TiO2）

的微觀結(jié)構(gòu)都是球形粒子，有著堆積密度高、致密性好的優(yōu)點(diǎn)，但缺

點(diǎn)是效率不足。因此可以引入一維結(jié)構(gòu)的粒子，其導(dǎo)電性更好?、電荷

傳輸能力更強(qiáng)。3）備制鈍化層。實(shí)驗(yàn)室已有通過添加鈍化層的方式

來進(jìn)行界面修飾的方案，其目的是減少界面缺陷帶來的效率損失，進(jìn)

而提升效率。目前產(chǎn)業(yè)界廠商一般將鈍化材料添加在鈣鈦礦前驅(qū)體溶

液中進(jìn)行鈍化，隨著后續(xù)對(duì)效率追求越來越高，鈣鈦礦GW級(jí)別大

規(guī)模量產(chǎn)后，單獨(dú)備制鈍化層工藝有望于產(chǎn)業(yè)界也逐步導(dǎo)入。

長(zhǎng)期：疊層提效是鈣鈦礦提效的終極手段

疊層結(jié)構(gòu)是指不同光學(xué)帶隙的電池進(jìn)行堆疊，寬帶隙電池作為頂電池

吸收較高能量光子，窄帶隙電池作為底電池吸收較低能量光子，實(shí)現(xiàn)

子電池對(duì)太陽(yáng)光譜分段利用。根據(jù)疊層電池的數(shù)量可分為雙結(jié)、三結(jié)、

四結(jié)等。目前結(jié)數(shù)最高為美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室發(fā)布效率47.1%

的六結(jié)電池（碑化錢），未來進(jìn)一步優(yōu)化后有望突破50%。雖然電

池結(jié)數(shù)可以增多，效率可以提升，但成本增加也難以忽略，目前常規(guī)

的結(jié)構(gòu)是兩結(jié)疊層，分為鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層與鈣鈦礦/晶硅疊層兩類。

■句*，委屆電算時(shí)臭創(chuàng)分

?日攸47屆&會(huì)展電論

全打儀肝費(fèi)及?池

?日欣”/CIGS今屆電池

兩端結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本更低，工藝難點(diǎn)突破后更具大規(guī)模應(yīng)用潛力C按

照堆疊方式可分為兩端和四端疊層電池。四端疊層電池由兩個(gè)獨(dú)立的

電池堆疊，通過外電路連接，制備簡(jiǎn)單。但是，加倍的金屬電極消耗

和組件端工藝復(fù)雜性限制了大規(guī)模應(yīng)用前景。兩端疊層電池包括兩個(gè)

順序制備的子電池和與二者相連的互聯(lián)層，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，電池器件

和組件的制作成本更低，但是需要精巧的設(shè)計(jì)（如頂電池與底電池之

間的光學(xué)耦合、制備工藝兼容性，互聯(lián)層光學(xué)和電學(xué)的平衡等）才能

實(shí)現(xiàn)高效率，備制難度較四端子更高。

當(dāng)前晶硅疊鈣鈦礦為主流，全鈣鈦礦疊層主要為仁爍光能布局。目前

鈣鈦礦/晶硅疊層電池為主流：①杭蕭鋼構(gòu)（合特光電）預(yù)計(jì)5月10

日投產(chǎn)百兆瓦鈣鈦礦HJT疊層電池，目標(biāo)電池效率28%；②寶馨科

技設(shè)立合資公司西安寶馨光能科技有限公司，負(fù)責(zé)開展鈣鈦礦-異質(zhì)

結(jié)疊層電池技術(shù)的研發(fā)，核心團(tuán)隊(duì)為西安電子科技大學(xué)張春福教授、

朱衛(wèi)東副教授；③皇氏集團(tuán)與深圳黑晶光電技術(shù)有限公司簽署合作框

架協(xié)議，共同推進(jìn)TOPCon/鈣鈦礦疊層電池產(chǎn)品技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)

及產(chǎn)品應(yīng)用，預(yù)計(jì)2023年效率達(dá)到26%以上、2024年達(dá)至IJ27%以

上、2025年達(dá)到29%以上，最終目標(biāo)實(shí)現(xiàn)36%以上。全鈣鈦礦疊層

則以仁爍光能為領(lǐng)軍企業(yè)，2022年10MW中試線已投產(chǎn)，150MW

量產(chǎn)線正處于建設(shè)階段，公司預(yù)計(jì)將23年投產(chǎn)。

降本：降本空間較大，大規(guī)模量產(chǎn)后成本可降至0.6?0.7元/W,僅為

晶硅極限成本的60%-70%

鈣鈦礦降本空間較大，5-10GW級(jí)量產(chǎn)線的成本有望下降至0.6-0.7

元/W,僅為晶硅極限成本的60%?70%。目前鈣鈦礦仍處于產(chǎn)業(yè)化的

前期，尚未量產(chǎn)，成本較高。但鈣鈦礦降本空間廣闊，具體可分為材

料、能動(dòng)、人工等成本下降帶來的直接降本與效率提升攤薄成本帶來

的間接降木。我們預(yù)計(jì)隨著材料端、設(shè)備端、能動(dòng)與人工的降木持續(xù)

推進(jìn)，加之效率提升帶來的成本攤薄，未來5-10GW級(jí)量產(chǎn)線的成

本有望下降至0.6-0.7元/W,進(jìn)而帶動(dòng)下游電站LCOE降低，遠(yuǎn)期看

鈣鈦礦LCOE將低于晶硅極限LCOE,打開光伏發(fā)電降本天花板。

直接降本：材料、能動(dòng)、設(shè)備投資額均有較大下降空間

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降本因素#1：TCO玻璃

TCO玻璃透光導(dǎo)電，F(xiàn)TO取代ITO成主流。鈣鈦礦的玻璃為TCO

玻璃，主要起透光和導(dǎo)電作用。鈣鈦礦電池初期使用ITO玻璃作為

前電極，但逐漸被FTO取代。盡管FTO其導(dǎo)電性能比ITO略差，

但具有成本低、激光刻蝕容易、光學(xué)性能適宜等優(yōu)點(diǎn)，已成為TCO

玻璃主流。國(guó)內(nèi)曾生產(chǎn)TCO玻璃，因薄膜勢(shì)微而關(guān)停產(chǎn)線。在十多

年前的薄膜電池浪潮中，我國(guó)玻璃廠商生產(chǎn)過TCO玻璃，但由于薄

膜電池與晶硅電池的后續(xù)競(jìng)爭(zhēng)中性價(jià)比落后，硅料價(jià)格下跌導(dǎo)致晶硅

電池性價(jià)比提升，薄膜電池需求下降，TCO玻璃產(chǎn)量較小或產(chǎn)線關(guān)

停。電池廠規(guī)模化采購(gòu)與TCO玻璃廠再度擴(kuò)產(chǎn)后，預(yù)計(jì)TCO玻璃

價(jià)格將出現(xiàn)較大下降。1）需求端，當(dāng)前鈣鈦礦電池商產(chǎn)線規(guī)模小，

小批量采購(gòu)價(jià)格較高，隨著鈣鈦礦電池?cái)U(kuò)產(chǎn)，規(guī)?；少?gòu)后價(jià)格將下

降。2）供應(yīng)端，TCO玻璃廠擴(kuò)產(chǎn)也也會(huì)帶來FTO玻璃供應(yīng)量上升，

價(jià)格下降。過去國(guó)內(nèi)廠商有過生產(chǎn)TCO玻璃的經(jīng)驗(yàn)，且根據(jù)金晶科

技對(duì)玻璃產(chǎn)線的改造升級(jí)來看，產(chǎn)能擴(kuò)張不是難題。隨著鈣鈦礦的

GW級(jí)別量產(chǎn)和產(chǎn)能擴(kuò)張，鈣鈦礦廠商對(duì)FTO需求增加，吸引上游

玻璃廠商入局，F(xiàn)TO玻璃有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，最終成本將下降。

降本因素#2：材料

鈣鈦礦材料本身相較晶硅具有純度要求低（純度要求僅95%,低于

晶硅的99.9999%）、材料多樣可設(shè)計(jì)性強(qiáng)（A、B、X位均有較多選

擇）、吸光系數(shù)高厚度?。ㄎ鈱雍穸?.3nm,晶硅最薄120um）

等優(yōu)勢(shì)，因此原料用量少，價(jià)格便宜，不存在晶硅原材料的緊缺問題，

鈣鈦礦層成本占比很低。兩層電荷傳輸層與金屬電極為材料成本大頭,

規(guī)模化生產(chǎn)后材料成本有望下降，并且隨著原材料的不斷更換實(shí)現(xiàn)效

率提升帶來的成本攤薄和更便宜的材料體系。

降本因素#3：設(shè)備

當(dāng)前設(shè)備投資額較高，預(yù)計(jì)未來成本將降至當(dāng)前的1/2。目前100MW

線設(shè)備投資額1.2億元左右，即單GW投資額12億，主要由于目前

鈣鈦礦設(shè)備仍處于探索期，以定制化需求、試驗(yàn)性需求為主，設(shè)備產(chǎn)

能也較小。單GW設(shè)備投資額約12億中涂布設(shè)備/PVD/RPD占大頭。

根據(jù)協(xié)鑫光電環(huán)評(píng)書，其100MW大面積鈣鈦礦光伏組件生產(chǎn)線主要

包括2臺(tái)涂布機(jī)，3臺(tái)鍍膜設(shè)備（2臺(tái)PVD設(shè)備和1臺(tái)RPD）以及

4臺(tái)激光機(jī)。我們預(yù)計(jì)每臺(tái)涂布機(jī)/PVD設(shè)備/RPD設(shè)備/激光機(jī)的價(jià)

格分別為1500/2000/3000/300萬(wàn)元，對(duì)應(yīng)每100MW的總設(shè)備金額

分別為3000/4000/3000/1200萬(wàn)元，價(jià)值量占比分別為

25%/33%/25%/10%o

未來設(shè)備成本有望降至5-6億/GW,較當(dāng)前下降50%。以協(xié)鑫光電

為例，其100MW產(chǎn)線設(shè)備投資額1.6億（2019年建成，故設(shè)備成

本較當(dāng)前稍高），其中1億用于規(guī)劃改造。待確定設(shè)備類型并規(guī)?；?/p>

量產(chǎn)后，一方面改造升級(jí)的1億元可以節(jié)省，同時(shí)單臺(tái)設(shè)備的產(chǎn)能逐

步提升，規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn)，成本有望大幅降低；另一方面鈣鈦礦產(chǎn)

業(yè)鏈短，不同于晶硅需要硅料、硅片、電池、組件多環(huán)節(jié)生產(chǎn)加工,

鈣鈦礦組件可由單一工廠直接制成，生產(chǎn)高度集中化，成本下降空間

更大，未來單GW投資額有望降到5-6億元。

圖表43:鈣材礦組件制造能施低

降本因素#4：能耗

低溫備制工藝、低純度要求決定鈣鈦礦能耗較晶硅低。鈣鈦礦對(duì)原料

純度要求低，且可使用低溫工藝，最高溫度僅150℃；而晶硅對(duì)原料

純度要求高，需要經(jīng)過反復(fù)提純，最高工藝溫度達(dá)1200℃,根據(jù)我

們測(cè)算，從工業(yè)硅到組件晶硅全產(chǎn)業(yè)鏈電耗約0.31KWh/W,而鈣鈦

礦能耗為0.12KWh/W,單瓦能耗不到晶硅的10%。電價(jià)上，目前鈣

鈦礦工廠主要分布在東部沿海等電價(jià)較高的地區(qū)，未來規(guī)?；c搬遷

至中西部低電價(jià)地區(qū)后，能耗成本將進(jìn)一步下降。

間接降本：提效全面攤薄成本

效率提升帶動(dòng)組件成本與度電成本下降。當(dāng)前鈣鈦礦效率15%-16%

左右，根據(jù)極電光能、協(xié)鑫光電等廠商規(guī)劃，到2023年平米級(jí)鈣鈦

礦光伏產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)18%左右的效率，24年GW級(jí)別產(chǎn)線效率將提升

至20%-22%,遠(yuǎn)期大規(guī)模量產(chǎn)后，效率有望提升至25%。效率提升

將帶來材料、能耗、設(shè)備折舊等成本的全面攤薄，我們預(yù)計(jì)100MW

級(jí)產(chǎn)線量產(chǎn)后成本將控制在1.2元/W左右，1GW級(jí)在0.9元/W左

右，未來產(chǎn)量足夠大時(shí)（5?10GW量產(chǎn)）有望到0.7元/W以下。

鈣鈦礦打開光伏降本天花板，遠(yuǎn)期大規(guī)模量產(chǎn)后LCOE較晶硅更優(yōu)

鈣鈦礦GW級(jí)別量產(chǎn)LCOE可做到與PERC持平，遠(yuǎn)期大規(guī)模量產(chǎn)

后將全面優(yōu)于PERC,我們判斷鈣鈦礦LCOE從追平到優(yōu)于晶硅可

分為三個(gè)階段。1）階段一：鈣鈦礦百兆瓦級(jí)量產(chǎn)后，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到

18%,若組件壽命能達(dá)到15年，則鈣鈦礦LCOE可以基本打平PERC

電站當(dāng)前LCOE。2）階段二：晶硅電池極限成本約為1元/W,假設(shè)

一體化毛利率為15%,則對(duì)應(yīng)約1.2元/W左右的售價(jià)（不含稅）。

以、PERC電池23.5%效率，組件21%功率測(cè)算，25年晶硅電站度電

成本約為0.27元/W。鈣鈦礦GW級(jí)別量產(chǎn)時(shí)效率為20%,組件成本

0.94元/W,假設(shè)一體化15%毛利率，則組件價(jià)格對(duì)應(yīng)1.10元/W,

假設(shè)鈣鈦礦電站壽命15年，則鈣鈦礦LCOE已經(jīng)打平PERC電站

LCOE降本極限。3）階段三：鈣鈦礦遠(yuǎn)期大規(guī)模量產(chǎn)后（5-10GW

級(jí)別量產(chǎn)）成本有望降至0.67元/W,對(duì)應(yīng)鈣鈦礦組件價(jià)格將降至0.79

元/W,僅為晶硅極限的65%左右，按15年壽命計(jì)算，對(duì)應(yīng)電站的

LCOE為0.24元/W,低于晶硅電站LCOE降本極限。

從0至lj1進(jìn)行時(shí)，2024或成鈣鈦礦量產(chǎn)元年

設(shè)備：國(guó)產(chǎn)廠商陸續(xù)完成出貨交付

鈣鈦礦電池核心設(shè)備主要包括真空鍍膜設(shè)備、激光設(shè)備和涂布設(shè)備。

鍍膜設(shè)備部分國(guó)產(chǎn)設(shè)備即將進(jìn)入生產(chǎn)階段。以晟成光伏為例，公司的

團(tuán)簇型多腔式蒸鍍?cè)O(shè)備已完成量產(chǎn)，并成功應(yīng)用于多個(gè)客戶端；涂布

設(shè)備中德滬涂膜走在行業(yè)前列，公司鈣鈦礦核心涂膜設(shè)備全球市占率

第一；激光設(shè)備中邁為、杰普特、帝爾激光相關(guān)激光設(shè)備均迎來出貨

交付階段。

SJL48:國(guó)內(nèi)仍“曠設(shè)備廠育機(jī)理

戰(zhàn)依體包：dK反a人等舄子體

譴m送給客戶校入?

謂?已量戶外應(yīng)朋于5個(gè)客戶“

“縣1T達(dá)：

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電池：當(dāng)前產(chǎn)業(yè)以百兆瓦級(jí)為主，2024或成鈣鈦礦量產(chǎn)元年

目前產(chǎn)線多為兆瓦級(jí)，2024有望實(shí)現(xiàn)GW級(jí)落地?，F(xiàn)階段鈣鈦礦技

術(shù)尚處于探索期，產(chǎn)能規(guī)模多為兆瓦級(jí)的中試線。2020-2021年，行

業(yè)領(lǐng)先參與者如協(xié)鑫光電、纖納光電和極電光能開始了百兆瓦級(jí)中試

線的建設(shè)，雖有組件陸續(xù)得以生產(chǎn)，但整體成品的穩(wěn)定性、光電性仍

需測(cè)試，生產(chǎn)線的工藝流程仍需不斷完善,新晉參與者如奧聯(lián)電子、

寧德時(shí)代、曜能科技、合特光能也紛紛加碼鈣鈦礦新技術(shù)，積極推進(jìn)

兆乩級(jí)中試線的建設(shè)。

協(xié)鑫光電：領(lǐng)跑鈣鈦礦賽道，首條大面積鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)線將迎來量產(chǎn)

昆山協(xié)鑫光電材料有限公司成立于2019年，隸屬全國(guó)新能源行業(yè)領(lǐng)

先企業(yè)協(xié)鑫（集團(tuán)）控股有限公司，主要負(fù)責(zé)鈣鈦礦太陽(yáng)能組件的研

發(fā)與生產(chǎn)。公司是全球唯一一家取得鈣鈦礦組件實(shí)用化產(chǎn)品商業(yè)認(rèn)證

的企業(yè)，在鈣鈦礦太陽(yáng)能組件的研發(fā)和生產(chǎn)方面全球領(lǐng)先。截至2022

年6月，公司累計(jì)申請(qǐng)專利106項(xiàng)，其中發(fā)明專利58項(xiàng)，實(shí)用新型

專利47項(xiàng)，外觀設(shè)計(jì)專利1項(xiàng)。鈣鈦礦行業(yè)龍頭廠商，大面積組件

效率紀(jì)錄創(chuàng)造者。在鈣鈦礦電池領(lǐng)域，協(xié)鑫光電于2019年完成了尺

寸為45cmx65cm的鈣鈦礦組件效率認(rèn)證，經(jīng)全球最權(quán)威的光伏組件

商業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)TOVRheinland認(rèn)證，效率達(dá)15.31%（現(xiàn)已經(jīng)提升至

17%）,是目前為止全球面積最大、組件效率認(rèn)證最高的鈣鈦礦組件。

全球首條大面積鈣鈦礦中試線進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)23年產(chǎn)線跑通。2020

年，協(xié)鑫光電開始在昆山平謙國(guó)際產(chǎn)業(yè)園建設(shè)全球第一條100MW鈣

鈦礦光伏組件量產(chǎn)線。2021年9月，該鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線已經(jīng)建設(shè)

完成。2022年5月13日，協(xié)鑫光電宣布完成數(shù)億元人民幣B輪融

資，此次融資將用于進(jìn)一步完善公司100MW鈣鈦礦生產(chǎn)線和工藝。

根據(jù)公司規(guī)劃，23年100MW產(chǎn)線有望達(dá)產(chǎn)，效率將達(dá)到18%。百

兆瓦級(jí)產(chǎn)線跑通后將啟動(dòng)GW級(jí)建設(shè)計(jì)劃，公司預(yù)計(jì)24?25年GW

級(jí)產(chǎn)線建成，量產(chǎn)效率達(dá)到20%-22%。

圖表52:協(xié)鑫光電1m*2m鈣佚曠組件

纖納光電：鈣鈦礦頭部參與者，鈣鈦礦組件全球首發(fā)

纖納光電成立于2015年，是全球知名的鈣鈦礦光伏技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè),

總部設(shè)在杭州，在浙江省內(nèi)有多個(gè)分支機(jī)溝，致力于“鈣鈦礦前沿技

術(shù)、鈣鈦礦材料研究、相關(guān)產(chǎn)品及高端裝備的設(shè)計(jì)研發(fā)、低碳制造和

市場(chǎng)化應(yīng)用”，逐步構(gòu)建創(chuàng)新、綠色、安全、高效的鈣鈦礦清潔能源

體系。公司堅(jiān)持自主創(chuàng)新，先后7次刷新了鈣鈦礦太陽(yáng)能組件光電轉(zhuǎn)

換效率的世界紀(jì)錄，獲得全球首個(gè)鈣鈦礦組件穩(wěn)定性認(rèn)證及多倍加嚴(yán)

認(rèn)證；全球累計(jì)申報(bào)了300多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利。鈣鈦礦組件全球首

發(fā)。2022年5月20日，纖納光電進(jìn)行了鈣鈦礦。組件全球首發(fā)儀

式。這條全球首個(gè)百兆瓦級(jí)0.6m*1.2m鈣鈦礦組件產(chǎn)線有其獨(dú)特優(yōu)

勢(shì)：公司為這條產(chǎn)線配置了全球首個(gè)適合鈣鈦礦生產(chǎn)工藝流程的智能

大腦，全自動(dòng)設(shè)備與眾多機(jī)械臂穿插配合，每40秒就能制造出一片

。組件，實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定、節(jié)能的連續(xù)生產(chǎn)。

極電光能：鈣鈦礦行業(yè)先行者，GW級(jí)鈣鈦礦產(chǎn)線24年有望落地

極電光能起源于長(zhǎng)城控股集團(tuán)，2018年開始鈣鈦