光伏系列報(bào)告(67)：鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)探索加速 幾大核心問題仍有待突破

晶硅作為第一代電池技術(shù)，經(jīng)過幾十年的蓬勃發(fā)展，是目前最成熟的光伏技術(shù)。

但研發(fā)效率逐漸接近其理論極限，進(jìn)步空間相對(duì)有限。在第二代薄膜電池量產(chǎn)表現(xiàn)不佳的情況下，以鈣鈦礦為主的第三代光伏技術(shù)憑借突出的理論效率受到廣泛關(guān)注。目前鈣鈦礦正處于逐步從科研向產(chǎn)業(yè)化嘗試的階段，其轉(zhuǎn)化效率在快速提高，不過產(chǎn)業(yè)化還需要解決產(chǎn)品壽命、大面積制備等核心問題。

鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)探索加快。晶硅電池作為第一代太陽能技術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已成為主流技術(shù)，占比近95%。但其研發(fā)效率（26.81%）比較接近理論極限（29.4%），未來進(jìn)步空間相對(duì)有限。第二代薄膜電池具有理論上的性價(jià)比，但效率與量產(chǎn)表現(xiàn)不佳。鈣鈦礦電池理論優(yōu)勢突出，受到廣泛關(guān)注。目前鈣鈦礦電池研發(fā)效率在快速提高并已逼近晶硅電池，近幾年多個(gè)百兆瓦級(jí)產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)，其產(chǎn)業(yè)化嘗試在明顯加快。

鈣鈦礦理論效率及理論成本優(yōu)勢明顯，但需要解決大面積制備與產(chǎn)品壽命等核心瓶頸。鈣鈦礦吸光層溶液具有可調(diào)性，帶隙寬度接近太陽能電池理論極限，單結(jié)鈣鈦礦擁有更高的理論效率天花板（33%），且對(duì)于缺陷容忍度高，實(shí)際研發(fā)效率比晶硅和薄膜更容易接近理論效率；且鈣鈦礦疊層后可以實(shí)現(xiàn)效率的飛躍（晶硅疊層43%，雙結(jié)45%）。同時(shí)，鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)簡單，理論的設(shè)備成本低；鈣鈦礦溶液雜質(zhì)容忍度高、用量少、容易獲得，理論上的原料成本也更低。但目前產(chǎn)業(yè)化膜層均勻性難以保證、電池死區(qū)不可避免，讓大面積制備的鈣鈦礦效率損失嚴(yán)重；同時(shí)，離子鍵結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦溶液易分解、對(duì)外界干擾敏感，鈣鈦礦電池/組件容易衰減，產(chǎn)品壽命遠(yuǎn)弱于晶硅電池。

除了單結(jié)鈣鈦礦電池的研究，業(yè)界也在探索采用鈣鈦礦-HJT 疊層電池結(jié)構(gòu)。

如果核心問題獲得突破，相關(guān)環(huán)節(jié)將受益。行業(yè)的核心突擊方向圍繞以上幾個(gè)核心瓶頸展開，需要各方參與者共同推動(dòng)：1）鈣鈦礦廠商：通過改善溶液配方及電池結(jié)構(gòu)可以提高電池穩(wěn)定性與效率，目前尚無明確方案，穩(wěn)定、高效的溶液配方可能成為領(lǐng)先企業(yè)的主要技術(shù)壁壘；2）封裝環(huán)節(jié)：理化性能更好的POE 膠膜與封裝設(shè)計(jì)提升，能有效避免外界因素干擾提高穩(wěn)定性；3）TCO 玻璃：大面積制備玻璃基底平整度要求提升；4）設(shè)備：鈣鈦礦層的均勻制備是目前主要工藝?yán)щy，狹縫涂布設(shè)備、蒸鍍?cè)O(shè)備等不同路線均有嘗試；另外激光設(shè)備精度提升可以有效減小死區(qū)面積。

投資建議：關(guān)注在投入與布局鈣鈦礦的公司：協(xié)鑫科技（港股）、隆基綠能、晶澳科技、晶科能源、天合光能、通威股份、東方日升、愛旭股份、中來股份、杭蕭鋼構(gòu)（建筑）；TCO 玻璃：金晶科技（建材）；POE 封裝材料：福斯特、賽伍技術(shù)、激智科技、海優(yōu)新材等；鈣鈦礦設(shè)備：捷佳偉創(chuàng)（機(jī)械聯(lián)合）、邁為股份（機(jī)械聯(lián)合）、帝爾激光（電子）、奧聯(lián)電子（汽車）、古鰲科技（計(jì)算機(jī)）、奧來德（電子）等。

風(fēng)險(xiǎn)提示：鈣鈦礦降本增效不及預(yù)期、產(chǎn)業(yè)化突破不及預(yù)期等。

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轉(zhuǎn)自機(jī)構(gòu)：招商證券股份有限公司 研究員：游家訓(xùn)/張偉鑫/蔣國峰