组件+设备+材料三端齐发力,钙钛矿产业化速度加快。
国家政策加持,促进钙钛矿太阳能电池发展。由于钙钛矿太阳能电池具有高转换效率、 低成本的突出优势,而且能够助力我国实现碳达峰、碳中和的目标,目前中国政府已出 台多项钙钛矿相关政策、措施,如《关于推动能源电子产业发展的知道意见》、《加快电 力装备绿色递延创新发展行动计划》《、科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030 年)》 等,持续推进钙钛矿技术进步,提升其规模化量产能力。
全球钙钵矿电池产业化进度分为三阶段。目前钙钵矿产业化发展主要在中国(处于小批 量产品试制,还未完成中试线跑通),英国、日本、韩国、荷兰也在跟进。
研发阶段(2009-2021 年):新型有机无机杂化钙钛矿电池研发、实验室最高效率 与晶硅电池相当、稳定性不断提高、材料定型。
成果转化中试阶段(2018-2025 年):钙矿电池放大技术与组件连接技术、产业化 装备设计开发、组件寿命提升、小批量产品线的试制。
产业化应用阶段(2025 年以后):大组件批量生产流程的标准化设计、量产线产品 产能及良品率爬坡、原材料及设备国产化、降本增效抢占市场份动。
2.1 组件端:中试线逐步建设,组件实现出货
钙钛矿企业加速布局,逐渐走向商业化。2021 年以来,可以明显看到以纤纳光电、协鑫 光电、极电光能、万度光能为首的多家钙钛矿电池企业开始逐步走向商业化尝试。
纤纳光电:2022 年初,全球首条 100MW 钙钛矿规模化产线建成投产;2022 年 5 月 20 日,全球首款钙钛矿量产商用组件α的产品首发,该组件具有功率高、稳定性好、 温度系数低、热斑效应小等系列特性,而且产品具有 25 年产品材料与工艺质保,12 年线性功率输出质保;2022 年 7 月 28 日,首批α组件正式出货,此次发货数量为5000 片,用于省内工商业分布式钙钛矿电站。
协鑫光电:2021 年 9 月,建成了全球首条 100MW 钙钛矿量产线,组件尺寸 1m× 2m,系统造价低于 3.0 元/W,合成温度低于 100℃,能耗低;目前协鑫光电的 100MW 产线处于工艺开发和设备改造阶段,下线组件效率已实现稳步提升,预计 2023 年 底实现 18%以上的转换效率,及 GW 级别产线建设。
极电光能:2022 年 12 月 8 日,极电光能 150MW 钙钛矿光伏生产线正式投产运行, 该产线是全球目前已投产且产能最大的钙钛矿光伏生产线,同时具备 BIPV 产品和 标准组件的生产能力,达产后年产值可达 3 亿元。
万度光能:21年6月投资60亿元建设可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地项目, 项目一期建设一条 200MW 级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线,成功后扩充至 10GW 产能。

钙钛矿/晶硅叠层技术也正在进行,晶硅底电池以异质结和 TOPcon 电池为主。
宝馨科技:公司已与张春福、朱卫东教授团队以及安徽大禹实业合资成立宝馨光能, 用以开展在钙钛矿-异质结叠层方面的研究。前期,教授团队在钙钛矿/晶硅叠层电 池自测效率已大于 29%。未来,公司计划 2023 年年底前将完成钙钛矿/异质结叠层 电池突破30%任务;2024年年底开始建设100MW级钙钛矿/异质结叠层电池产线, 效率突破 32%,加速老化等效外推寿命达到 25 年;力争 4 年内实现 GW 级量产线 建设,效率提升率大于 15%。
杭萧钢构:子公司合特光电电池技术选择高效异质结+钙钛矿叠层电池”,将在不晚 于 2023 年 5 月 10 日,实现高转化效率钙钛矿/晶硅薄膜叠层电池 100 兆瓦中试线 投产,且电池转化效率达到 28%以上。
黑晶光电:公司是国内首家专注于高效叠层太阳能电池研发的企业,2023 年 2 月与 皇氏集团控股子公司皇氏农光互补签订《新一代太阳能电池:钙钛矿/晶硅叠层技术 合作框架协议》,共同推进 TOPCon/钙钛矿叠层电池产品技术的研发、生产及产品应 用。

2.2 设备端:进入验收出货阶段,实现量产交付
钙钛矿设备端产业化速度较快,部分厂商已实现量产交付。目前,设备出货主要集中在 专业化厂商,以众能光电、京山轻机、捷佳伟创、德沪涂膜为首的国产钙钛矿设备厂商 竞争实力雄厚,部分设备产品已进入验收、出货、交付阶段。
RPD 镀膜设备:供应商以捷佳伟创为主,公司的 RPD 设备具有多项的自主知识产 权和极高的技术壁垒。2022 年 7 月,捷佳伟创的首台套量产型钙钛矿电池核心装备 出货,“立式反应式等离子体镀膜设备”(RPD)通过厂内验收,将发运给客户投入生 产;并再次中标某领先公司的钙钛矿电池量产线镀膜设备订单。
PVD 镀膜设备:供应商以京山轻机为主,具备完全自主知识产权,是用于钙钛矿电 池制备过程中沉积电子传输层(ETL)或空穴传输层(HTL)的镀膜设备。作为钙钛 矿设备领域的先行者和领导者,公司团队率先具备 PVD 镀膜设备的研发经验和交付 经验,并已具备成熟的供货能力。
蒸镀设备:供应商以京山轻机和捷佳伟创为主,京山轻机钙钛矿电池团簇型多腔式 蒸镀设备现已量产。捷佳伟创自主研发的钙钛矿共蒸法真空镀膜设备成功中标了某 全球头部光伏企业的钙钛矿电池蒸镀设备项目。
涂布设备:供应商以德沪涂膜为主,产品为板级钙钛矿和钙钛矿-晶硅叠层关键涂膜 设备,公司开发的全球首套用于大面积钙钛矿太阳能面板制造核心涂膜设备系统验 收成功。
激光设备:主要供应商有杰普特、迈为股份、帝尔激光等,杰普特的钙钛矿激光设 备已推出二代产品方案,涵盖 P1-P3 薄膜划切工艺段及 P4 清边工艺四台设备及前 后小型自动化设备。
全产线设备:供应商以捷佳伟创、众能光电为主。捷佳伟创产品包括狭缝涂布、 PVD/RPD、蒸发镀膜设备,目前捷佳伟创已经获得了狭缝涂布、PVD/RPD、蒸发镀 膜等设备订单。众能光电产品包括涂布机、刮涂机、激光刻蚀机、PVD 和 ALD 等, 目前已与国内大型央国企、民营企业和知名高校科研机构累计完成近 200 个单体工 艺设备交付。
2.3 材料端:靶材已进入验证阶段,TCO 导电玻璃发展快已实现供货
TCO 导电玻璃及靶材分别为 34%、31%,是钙钛矿主要核心材料。据协鑫光电数据, 其 100MW 级别组件量产成本构成,TCO 导电玻璃及其他封装材料占比第一达 34%,电 极材料占比第二达 31%。
TCO 导电玻璃:是透明导电薄膜的一大分类,具有光学带隙宽、可见光透过率高、 红外反射率高、导电性好、机械强度高、化学稳定性好等特点,常见的 TCO 材料包 括 In、Sn、Zn 和 Cd 的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。金晶科技是为数不多 掌握 TCO 导电玻璃技术且量产企业之一,TCO 导电膜玻璃已经成功下线,并且与国 内部分碲化镉、钙钛矿电池企业建立业务关系,得到认可开始供货。

靶材:镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条 件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。隆华科技钙钛矿电池用靶材当前已 进入下游客户的供货测试阶段。
富勒烯衍生物:一种电子传输材料,万润股份富勒烯应用技术处于审核阶段。