电力设备及新能源行业证券研究报告：钙钛矿与叠层电池产业化

证证券研究报告|行业深度报告行业规模行业规模流通市值(亿元)58行业指数%对表现5.2相关报告断上行—光伏系列报告(69)》2023-01-302、《光伏行业深度报告(68)：高纯石英砂供需紧张可能超预期》2023-01-10仍有待突破—光伏系列报告(67)》2023-01-05游家训S1090515050001youjx@张伟鑫S1090521070003zhangweixin@蒋国峰研究助理jiangguofeng@报告(70)钙钛矿与叠层电池产业化论坛点评、当本报告主要汇总和简评此次论坛涉及的主要议题，关于钙钛矿的寿命问题系列口钙钛矿电池理论优势突出。单结钙钛矿电池理论效率高于晶硅与薄膜电池，叠层后能实现效率进一步飞跃。同时，因为杂质容忍度高、用量少、能耗低。此外，吸光系数高与载流子迁移距离长的优势，让钙钛矿在弱光与高温场景下的表现优异，而可柔性制备的轻质化口大面积制备工艺问题成为焦点。钙钛矿的稳定性问题已有一系列解决方案，因此大面积制备工艺问题在此次论坛中相对更受关注。产业化大面积制备的本之间的平衡。目前制备难度最大的钙钛矿层，主要是以设备投资较低的涂布工艺为主，但其后道控晶难度较大，膜层质量仍有提升空间。真空蒸镀工艺具有膜层均一、良品。为未来钙钛矿产业化的主要路径之一。同时，全钙钛矿叠层被视为终极的叠层技术(最高的理论效率)，随着未来钙钛矿核心瓶颈的突破，也有可能逐步应用。储备钙钛矿的公司：隆基绿能、晶科能源、晶澳科技、赛伍技术等；钙钛矿设备：捷佳伟创/迈为股份(机械联合)、奥来德/帝尔激光/德龙激光(电子)、京山轻机(机械)、奥联电子(汽车)、古鳌口风险提示：钙钛矿降本增效不及预期、产业化突破不及预期等。司主要财务指标股价21EPS22EPS23EPS22PE23PEPB评级钢构斯特7.2.32666633378深度报告敬请阅读末页的重要说明2465金晶科技3创06445.5344359激光857----5深度报告敬请阅读末页的重要说明3正文目录 、德沪涂膜(王锦山)：钙钛矿光伏产业化0-1及德沪涂膜设备解决方案 17太阳能技术 185、方异光电(祝晓钊)：钙钛矿电池核心设备——真空蒸镀机的国产化制造 19 )：柔性钙钛矿光伏产业化技术与应用场景 23 目录 敬请阅读末页的重要说明4 敬请阅读末页的重要说明5 深度报告敬请阅读末页的重要说明6一、核心观点提要一、核心观点提要更高的理论效率：单结钙钛矿电池理论效率极限可达33%，高于第一代晶硅电池与第二代薄膜电池。同时，通弱光响应好：吸光系数高，阴天及室内等弱光条件下，转换效率相对更高；率极限资料来源：肖克利-奎伊瑟极限，招商证券资料来源：Royalsocietyofchemistry，招商证券钙钛矿晶硅叠层双结钙钛矿三结钙钛矿多结钙钛矿理论效率天花板43%45%49%69%资料来源：肖克利-奎伊瑟极限，Scientificreport，招商证券深度报告敬请阅读末页的重要说明7图4：柔性钙钛矿图5：晶硅/钙钛矿/染料敏化电池弱光表现资料来源：大正微纳，招商证券资料来源：Nature，招商证券深度报告敬请阅读末页的重要说明8晶硅电池单结钙钛矿全钙钛矿叠层钙钛矿晶硅叠层效率记录26.81%25.7%29%32.5%单位隆基绿能UNIST南京大学HZB间2022.112022.012022.122022.12公司技术路线成立时间地点高校背景仁烁光能全钙钛矿叠层2021州南京大学光晶能源反式单结2022佛山武汉理工脉络科技反式单结2022广东暨南大学能丰科技钙钛矿/OPV2022湖州浙江大学无限光能反式单结2022深圳清华大学钙晶科技2021上海上海交大钙蓝科技反式单结2022上海上海交大公司技术路线进展情况隆基绿能钙钛矿/HJT叠层布局钙钛矿/HJT叠层电池专利，该叠层电池包括底电池、空穴传输层、钙钛矿吸收层和透明导电层；晶澳科技未公布研发、技术储备；晶科能源钙钛矿/Topcon叠层布局大面积制备技术研发，与澳大利亚国立大学KlausWeber，北京大学周欢萍共同研发钙钛矿/Topcon叠层技术；天合光能钙钛矿/晶硅叠层两端钙钛矿/晶硅叠层实验室效率达29.2%；东方日升钙钛矿/晶硅叠层建立钙钛矿/晶硅叠层试验线；通威股份钙钛矿/晶硅叠层研发、技术储备；深度报告敬请阅读末页的重要说明9公司技术路线进展情况中来股份钙钛矿/Topcon叠层实验室开发阶段的钙钛矿/Topcon叠层效率超过26%；爱康科技钙钛矿/HJT叠层研发、技术储备。资料来源：Wind，招商证券公司技术路线中试线规模中试线投产时间GW产线规划协鑫光电反式单结100MW20211GW2025年投产纤纳光电反式单结100MW20211GW2023-2024年投产极电光能反式单结150MW20221GW2024年投产众能光电反式单结100MW2022万度光能正式介孔单结200MW2023仁烁光能全钙钛矿叠层150MW2023光晶能源反式单结100MW2023合特光电(杭萧钢构)HJT/钙钛矿叠层100MW2023奥联光电(奥联电子)/120MW20242GW5年内投产脉络科技反式单结100MW2024大正微纳柔性钙钛矿100MW2024宁德时代/100MW/资料来源：Wind，各公司官网，招商证券深度报告敬请阅读末页的重要说明103、大面积制备工艺问题成为焦点全层(或有)>电子传输层>空穴传输层>TCO导电顶层。其中难度最大的钙钛矿层目前以涂布工艺为主。涂布工艺设备一定难度，膜层质量(化学一致性)仍有待提高。目前，上海德沪涂膜市占率达到70%，其余份额为日本东丽。钛矿制备中，在钙钛矿层、界面钝化层、电子传输层(C60)及金属电极均有广泛应用，且取得较高稳态输出效率。膜层TCO导电层(顶)磁控溅射磁控溅射磁控溅射电子传输层RPD涂布蒸镀蒸镀钙钛矿层涂布涂布蒸镀空穴传输层磁控溅射涂布蒸镀蒸镀TCO导电玻璃磁控溅射磁控溅射磁控溅射优势价格与膜层质量均衡价格最低膜膜层均匀性最好劣势设备投资略高，膜层均匀弱于电子传输层涂布可能破坏钙钛矿吸光层，影响效率设备价格过高券深度报告敬请阅读末页的重要说明11深度报告敬请阅读末页的重要说明124、叠层电池发展也在加速叠层(仅光学耦合)与复杂的两端叠层(光学+电学耦合)。二端叠层结构需要设计优异的光电耦合和起到保护作用叠层也是主流单结厂商主张的叠层路线。叠层有希望成为主流路径之一。从短期的角度来看，钙钛矿可能仍然难以取代目前的晶硅电池。主动拥时，这样的发展路径也可以为钙钛矿的产业化争取更好的生存和发展空间。。的科研实力(该公司谭海仁团队曾创造全钙钛矿叠层世界纪录)，直接选择了两端全钙钛矿叠层结构作为其产业化的结结构。深度报告敬请阅读末页的重要说明13资料来源：Science，招商证券资料来源：南京大学能源光热材料与器件课题组，招商证券券资料来源：NatureEnergy，招商证券敬请阅读末页的重要说明14e深度报告敬请阅读末页的重要说明15、协鑫光电(范斌)：钙钛矿技术产业化进展规模制造的主要挑战。PVD设备来源于国内及韩国供应商。钙钛矿组件需要使用激备来源于大族、迈为等国内一线厂商。封装设备可以与晶硅行业共用，封装材料需使用POE。当前协鑫光电钙钛矿太阳能电池已完成“双85”测试。MW，当前优先解决单结钙钛矿电池制造工艺。深度报告敬请阅读末页的重要说明16钙钛矿叠层电池展现出高转化效率和优异的弯曲耐折度。深度报告敬请阅读末页的重要说明173、德沪涂膜(王锦山)：钙钛矿光伏产业化0-1及德沪涂膜设备解决方案钙钛矿优势是大幅下降的成本和独特的应用场景。在当前光伏的应用场景下，钙钛矿无法取代晶硅。晶硅/钙钛矿叠可er图24：Getter&Dispenser封装可用于钙钛矿图25：德沪涂膜的高性能狭缝涂布设备敬请阅读末页的重要说明184、中科院院士(褚君浩)：碳中和背景下太阳能技术为困难，需要后期进一步的研究和完善。构3年我国风电、光伏装机总容量将达到12亿千瓦以深度报告敬请阅读末页的重要说明195、方异光电(祝晓钊)：钙钛矿电池核心设备——真空蒸镀机的国产化制造，阻。层、电子传输层和金属电极采用真空蒸镀的方法制备。全钙钛矿叠层器件中，电；。方异的防腐蚀技术能使蒸镀机实现腐蚀性材料的蒸镀。深度报告敬请阅读末页的重要说明20CHZB(南VPD敬请阅读末页的重要说明217、光晶能源(黄福志)：钙钛矿大面积制备技术及挑战个不同工矿控晶技术实现大面积钙钛矿薄膜的制备，主要通过吹气、抽气、揭膜、浸泡、加热等工艺实现后段控晶。2)二步同铅源，制备大面积钙钛矿薄膜。敬请阅读末页的重要说明22有效的界面改性和修饰可以实现将铝电极应用，并获得高效率稳定钙钛矿。TOASiW12作为阴极界面层在铝为电极的入器件，器件稳定性得到了显著提升。未封装的器件暴露在空气(45%相对湿度)350小时后器件转换效率仍能稳定在初始效率的80%以上。TOASiW12可以用于钙钛矿器件的铝界面修饰；TOASiW12具有强疏水性，可以有效阻挡水的侵入；TOASiWAlOx应。敬请阅读末页的重要说明239、大正微纳(虞旺)：柔性钙钛矿光伏产业化技术与应用场景m执行ett深度报告敬请阅读末页的重要说明24投资建议投资建议洁能、杭萧钢构(建筑)；TCO玻璃：金晶科技(建材)；钙钛矿设备：捷佳伟创/迈为股份(机械联合)、奥来德/帝尔激光/德龙激光(电子)、京山轻机(机械)、奥联电子(汽车)、古鳌科技(计算机)等。股价21EPS22EPS23EPS22PE23PE评级7.26662633钢构3斯特7.38465晶科技3创06445.5344359激光857----5资料来源：公司公告、招商证券(部分参考wind一致预期)深度报告敬请阅读末页的重要说明25相关报告相关报告光伏系列报告之(六十九)：产业链降价一步到位并企稳，排产装机将不断上行2023-01-30光伏系列报告之(六十八)：高纯石英砂供需紧张可能超预期2023-01-10光伏系列报告之(六十七)：钙钛矿的产业探索加速，几大核心问题仍有待突破2023-01-05)：光伏背板差异化发展，PET基膜用量与价值得到提升2023-01-03光伏系列报告之(六十五)：硅料降价带动制造业价格大调整，板块迎来布局契机2022-12-26光伏系列报告之(六十四)：TOPCon加速推广，浆料龙头显著受益2022-12-15光伏系列报告之(六十三)：三季度主产业链收入与业绩双增，辅材环节盈利有待改善2022-12-06光伏系列报告之(六十一)：欧盟光伏审批有望简化，集中式项目大规模放量在即2022-11-17光伏系列报告之(六十)：电池片盈利行业性修复，新技术逐步进入红利期2022-10-16光伏系列报告之(五十九)：受天然气供需变化与极端天气影响，欧洲电价波动较大2022-10-16光伏系列报告之(五十八)：TOPCon产业化推动POE胶膜渗透率加速提升2022-09-26光伏系列报告之(五十七)：欧盟电价限制影响有限，发展新能源决心坚定2022-09-19光伏系列报告之(五十六)：TOPCon正在进入新技术推广的