钙钛矿光伏电池新势力产业化进程正加速光伏设备姚健

1.钙钛矿电池效率、成本优势兼备5降本增效背景下，光伏电池持续迭代资料来源：大正微纳公众号降本增效驱动下，光伏电池基本经历了三个发展阶段：第一阶段：晶硅电池，主要包括单晶硅电池和多晶硅电池两类，目前已实现商业化，但单晶硅电池生产成本高、制备工艺复杂、能耗高且会造成环境污染。第二阶段：薄膜电池，主要包括非硅基薄膜电池、多晶硅薄膜电池、铜铟镓硒和砷化镓薄膜电池等，比硅基电池更能容忍较高的缺陷密度，在高温下能量转换效率衰减更小，弱光环境仍可以工作，但生产成本高、需要稀缺元素。第三阶段：新型电池，主要包括染料敏化电池、钙钛矿电池和有机太阳电池等，具有能耗低、成本低、环境友好、原料丰富、制备工艺简单等优势。图表1：光伏电池发展历程6电池结构简洁，钙钛矿层是光电转换核心反式结构是主流应用，正式结构可以低温制备。钙钛矿电池的基本结构可分为正式结构（演化自染料敏化电池）、反式结构（演化自有机太阳电池），正式结构最大优势在于电子传输层可以低温制备，反式结构制备工艺简单、成本较低，目前反式结构是主流应用。根据阳极结构的不同，正式结构电池可分为平面型和介孔型，两者基本结构几乎一致，自下而上分别为TCO玻璃、电子传输层（ETL）、活性钙钛矿层、空穴传输层（HTL）和金属电极，差别在于，介孔型比平面型多了一层厚度为几百纳米的半导体多孔层。钙钛矿层是光电转换的核心。钙钛矿层吸收光子产生电子-空穴对，由于钙钛矿材料的激子束缚能很小，在室温下就能分离为自由的载流子，并分别被传输层材料传输出去、再被电极收集，形成电流做功，完成整个光电转换过程。《高效率钙钛矿太阳电池发展中的关键问题》杨旭东《钙钛矿太阳能电池及其空穴传输研究综述》王茹图表2：钙钛矿电池结构图表3：钙钛矿电池原理图7钙钛矿电池理论转换效率更高《钙钛矿太阳电池的制备与稳定性提升研究》林明月资料来源：赶碳号公众号晶硅电池转换效率提升空间有限。根据前瞻产业研究院数据，晶硅电池理论极限效率为29.43%，TOPCon电池理论极限效率为27.5%，HJT电池理论极限效率为28.2%-28.7%；目前TOPCon量产效率已达24.6%，HJT平均量产效率已超24%，晶硅电池量产效率提升空间有限，未来十年内或触及瓶颈。钙钛矿电池转换效率快速提升、空间更大。用于光伏电池的钙钛矿材料，其A位通常是某种有机基团，B位是金属阳离子X位是卤族阴离子，共同构成有机无机杂化钙钛矿，以CH3NH3PbI3为例，Pb和6个I组成一个[PbI6]八面体，8个[PbI6]八面体组成网络架构，CH3NH3+位于网络最中间，起到平衡作用。受益于特殊物相结构，有机无机杂化材料不仅能使半径差别悬殊的离子稳定共存，还赋予了诸多优异的电化学性能，包括窄禁带宽度、高吸收系数、高载流子迁移率和扩散长度等，这些特性使得极薄的钙钛矿膜层可以充分利用太阳光谱。另外，钙钛矿材料对杂质的容忍度极高，避免了晶硅常见的LID、PID和LeTID等光照/升温导致的效率衰减。钙钛矿电池转换效率提升快，且理论转换效率较高，单结可达31%，超过晶硅电池极限，2结叠层可达40%左右，3结叠层可达50%左右。图表4：钙钛矿立方相晶体结构示意图 图表5：光伏电池转换效率8钙钛矿电池稳态成本更低量产阶段组件成本仅为晶硅的一半。组件成本方面，根据能镜公众号数据，钙钛矿电池量产阶段预计为0.5-0.6元/W，是晶硅电池极限成本的1/2，成本优势显著。产能投资较低。钙钛矿电池制备工艺简洁，所有生产环节可在同一工厂内完成，45分钟内可完成，晶硅电池制备至少涉及4个不同工厂，耗时3天以上；钙钛矿电池产能投资额有望控制在5亿元/GW，仅是晶硅的1/2。材料成本较低：钙钛矿电池所需材料来源丰富，纯净度要求低，用量少且价格低廉。能耗成本较低：钙钛矿电池制备温度不超过150℃，组件单W能耗为0.12kWh，约为晶硅的1/10。资料来源：协鑫光电公众号资料来源：协鑫光电公众号图表6：钙钛矿及晶硅组件产能投资额（GW级）图表7：协鑫光电钙钛矿组件效率及成本目标92.

行业扩产加速，各环节优化空间大10近年产业化加速，2025年或将步入成熟阶段资料来源：知光谷公众号，北极星太阳能光伏网，众能光电公众号，世纪新能源网，DT新材料公众号，协鑫光电公众号，OFweek太阳能光伏网，中能科讯公众号，极电光能公众号，光伏技术公众号，索比光伏网，大正微纳官网，PV-Tech公众号，任烁光能公众号，国际太阳能光伏网，国海证券研究所从行业产线规模、项目进展来看，2022年是钙钛矿产业化元年，我们预计，2023年-2024年扩产加速，或将出现更多百MW级产线投产、部分GW级产线招标，2025年将步入成熟商业化阶段。图表8：部分钙钛矿电池企业产能建设公司名称

成立时间

现有产能 产能状态 产品尺寸 转换效率 在建/规划产能 建设进度众能光电2015200MW预计2022年底建成61.58cm2正面效率≥21

,双面效率＞70.081GW预计2026年投产纤纳光电2015100MW2021年投产1.245m*0.635m21.8

(@19.35cm2)1GW预计2023年开始招标协鑫光电2016100MW2021年投产，计划2023年达产lm*2m2023年底预计18

+1GW；5-10GW预计2024年建设1GW产线，2025年建设5-10GW产线极电光能2020150MW2022年底投产1.2m*0.6m设计效率191GW；10GW预计2023H1开始建设1GW产线、2024年投产、2026年产能达10GW万度光能20162GW2023年1月项目开工，分三期大正微纳201810MW已投产40*60cm21100预计2023Q4建成无限光能20221002024年杭萧钢构1985100MW预计2023H1投产仁烁光能202110MW己建成1.2m*0.6m24.50150MW预计2023Q3建成11材料方案尚未定型，优化空间较大《基于绒面硅衬底的钙钛矿太阳能电池工艺研究》康桥TCO玻璃：最下面是基材，目前刚性板以白玻为主，柔性板可以用软性塑胶板；基材上面是FTO（掺氟氧化锡）或ITO（氧化铟锡）。ITO：白玻上的附着效果更好，ITO导电玻璃做能量匹配时，空穴传输层需要用spiro，其他材料难以匹配；另外，铟的含量较少，长远不合理。FTO：难以制备均匀膜层，更佳的方案是直接向玻璃厂商购买FTO玻璃，玻璃厂商在熔炼过程中直接附着FTO膜，均匀度更好。背电极：学术端，多采用金、银；产业端，多采用铜、合金或金属氧化物。金：常见电极材料，价格昂贵，且蒸发沉积中仅少部分制备成电极，大量浪费。银/铝：相比金电极，具备成本优势，但易与钙钛矿膜生产卤化物，影响电极导电性，降低电荷收集效率。碳电极：满足导电性要求，能够极大程度削弱水、氧气、太阳光等对钙钛矿层的影响，进而提高电池稳定性；可利用丝网印刷/喷墨打印制备，成本低、易于大面积制备。图表9：钙钛矿电池常见材料能带图12材料方案尚未定型，优化空间较大《反式钙钛矿太阳能电池界面调控及其光伏性能的研究》章佳琪13空穴传输层：常用材料为有机小分子、有机导电高分子共轭聚合物和无机材料三类，其中无机材料兼具性能、成本优势。有机小分子：Spiro-OMeTAD及其改性材料应用最广，其能级匹配度高、空穴传输率高，但制备困难且价格较贵。有机导电高分子共轭聚合物：PEDOT:PSS导电性能良好、价格低廉，广泛应用于各类薄膜电池，但其呈现弱酸性，将会腐蚀基底及钙钛矿材料，影响器件稳定性。无机材料：化学稳定性及空穴迁移率较高，制备成本低廉，其中，氧化镍应用较为广泛。电子传输层：通常选择光谱吸收系数较高、介电常数较大、激子束缚较小的半导体材料，进而避免电荷累计对器件寿命的影响，常用材料包括无机氧化物（TiO2/ZnO/SnO2）和富勒烯及其衍生物。正式结构常用无机材料，反式结构常用有机材料，产业端常用SnO2及富勒烯。钙钛矿层：作为吸光材料，钙钛矿层需要在可见光区和近红外区具有较宽较强的吸收带，带隙为1.4eV的材料较为合适，通过调节元素组分，可获得所需吸收带隙。图表10：钙钛矿晶体结构设备方案是性能与成本的平衡设备方案尚未定型，存在较大优化空间。目前钙钛矿成膜路线尚未标准化，存在多种选择方案。器件结构、材料组分、工艺方案均会影响设备选择，小面积制备阶段，可行性是设备方案的重要决定因素，大面积量产阶段，设备方案将取决于性能与成本的平衡。以反式结构为例，成膜工序通常包括，溅射PVD镀TCO（ITO）→溅射PVD镀空穴传输层（氧化镍）→狭缝涂布钙钛矿层（

多种材料方案）

→

ALD/RPD镀电子传输层（氧化锡）→蒸镀铜电极，激光工序通常包括，P1（刻蚀，TCO层）→P2（刻蚀，缓冲层/钙钛矿层）→

P3（刻蚀，缓冲层/钙钛矿层/电极）→

P4（清边）。目前整线价值超1亿元/百MW，2025年有望减半。以协鑫光电100MW产线为例，主要设备包括溅射PVD（空穴传输层/TCO）、RPD（电子传输层）、蒸镀（金属电极）、涂布（钙钛矿层）、激光、封装及其他设备，整线价值量约1.2亿元。目前钙钛矿设备以定制为主，叠加涂布、蒸镀及镀膜设备国产化程度有限，投资成本较高，随着规模化与国产化的持续发展，2025年单GW整线价值量有望降至5亿元。图表11：协鑫光电百MW产线结构资料来源：协鑫光电公众号，国海证券研究所14狭缝涂布是主流方案，德沪涂膜市占率超70%资料来源：曼恩斯特招股书，国海证券研究所，全球光伏公众号，众能光电公众号，国海证券研究所项目锂离子电池（正负极极片）钙钛矿（钙钛矿层）液晶显示（薄膜晶体管）半导体封装（面板级扇出型封装）基材卷材类平板类平板类平板类基材平整度优良良良恒温要求中稍严严格苛刻粉尘要求中稍严严格苛刻气泡要求中严格严格苛刻异物要求中严格严格苛刻涂布方式连续/间歇每片每片每片涂布速度10-120(m/min)10-50(mm/s)50-200(mm/s)10-50(mm/s)涂布宽度500mm-1600mm320mm-1950mm320mm-2940mm300mm-600mm涂层厚度(干膜)40-150μm0.5-1.5μm1-10μm5-80μm平面度(要求)≤5μm≤3μm≤3μm≤1μm表面粗糙度≤Ra0.025≤Ra0.01≤Ra0.01≤Ra0.01狭缝涂布是钙钛矿层的主流方案。产业端，狭缝涂布目前是钙钛矿层的主流方案，学术端，狭缝涂布也能制备空穴传输层。产业化应用的原因：相比其他溶液法，1）狭缝涂布可通过控制系统调整狭缝宽度、移动速度和输液速度，膜层质量调控更加精细；2）无接触式液膜制备技术，避免基底不平产生的刮擦；3）前驱液密封在储液罐中，沉积过程中前驱液浓度不变。相比镀膜，狭缝涂布具有高效率、低成本、规模化等优势。狭缝涂布行业集中度高，国产化有望加速。目前钙钛矿涂布设备主要供应商是美国nTact、日本东丽，刀头等核心部件国外垄断。德沪涂膜是美国nTact代理商，截止2022年底国内钙钛矿狭缝涂布设备市占率达70%以上，2020年起成功供货全球首条100MW钙钛矿量产试验线。德沪涂膜目前在常州建设钙钛矿产业化创新中心和设备制造基地，2023年有望投入运营，有望实现设备自主化。另外，狭缝涂布广泛应用于锂电、LCD、集成电路等领域，涂布模头设计因场景而已，钙钛矿电池和LCD的涂布要求较为接近，集成电路对涂布工艺的要求更为严格。随着钙钛矿电池逐步放量，LCD、锂电、半导体等涂布设备制造商或将布局钙钛矿领域，钙钛矿狭缝涂布设备有望加速国产化。图表12：狭缝涂布不同应用对比 图表13：国内涂布设备供应商公司 进展德沪涂膜2021年，公司开发全球首套大面积钙钛矿核心涂膜设备，并验收成功；截至22年底，在国内已建及在建钙钛矿试量产线中，公司狭缝涂布设备市占率达70。众能光电截至2022年11月，公司已向国内大型央国企/民营企业和知名高校科研院所累计完成涂布机、刮涂机、激光刻蚀机、PVD和ALD等近200个单体工艺设备交付。大正微纳拥有DieGate狭缝涂布机mini系列等狭缝涂布设备。协鑫光电拥有狭缝涂布机、旋涂机、热蒸镀机、刮刀涂布机、喷涂机等技术专利。纤纳光电拥有狭缝涂布机、旋涂机、热蒸镀机、刮刀涂布机、喷涂机、CVD等技术专利。15镀膜设备性能优异，国产化进程持续加速，全球光伏公众号，众能光电公众号，索比光伏网，国海证券研究所镀膜工艺成膜质量较好，制备成本较高。镀膜工艺能够精确调控各组分的化学计量比，并能保证薄膜均匀性，但镀膜设备价格较高，抽真空时间较长，制备时间和成本有所提升。钙钛矿电池制备中，常见镀膜工艺包括溅射PVD、蒸镀、ALD和RPD等。晶硅及半导体镀膜设备商具备先发优势。镀膜设备早期以进口为主，基于成本及安全考量，钙钛矿电池企业持续推进设备国产化。HJT磁控溅射PVD及RPD应用成熟，OLED蒸镀设备积累深厚，ALD在PERC电池、MEMS、柔性电子显示器等领域应用广泛，晶硅电池及半导体镀膜设备商具备先发优势，有望优先受益钙钛矿需求释放。图表14：国内镀膜设备供应商16公司 进展捷佳伟创可生产PVD、RPD、狭缝涂布等设备，与国内头部钙钛矿电池制造商、部分科研院所均有合作，PVD、RPD设备已导入下游客户，已中标某全球头部光伏企业的钙钛矿蒸镀设备项目，钙钛矿整线设备处于研发阶段。京山轻机可提供溅射PVD、ALD、团簇型多腔体蒸镀机、IT贼璃清洗机、组件封装等钙钛矿电池设备。奥来德采用线性蒸发源的蒸镀机较好满足钙钛矿电池的量产制备，可提高大面积制备的均匀性、批次稳定性、生产重复性；目前已在钙钛矿领域布局两个新项目，计划投资4900万元，一是蒸镀设备开发项目，二是低成本有机钙钛矿载流子传输材料和长寿命器件开发项目。众能光电产品包括PVD、ALD、涂布机、激光刻蚀机等，目前已向国内大型央企、民企和高校科研机构累计交付近200个单体设备。欣弈华2022年公司Inline真空镀膜机已交付国内钙钛矿知名企业，并投入生产。湖南红太阳钙钛矿用PVD、ALD设备已向某一线光伏企业发货。科晶智达可生产旋转涂层机、浸润捏拉机、热蒸镀仪、静电纺丝镀膜机器等钙钛矿镀膜设备。激光方案相对确定，基本实现国产化第二、三道激光刻蚀最难，体现在划线位置、能量控制及飞屑处理。钙钛矿电池制备过程中，除了钙钛矿层，第二道、第三道激光刻蚀的技术难度最大，主要难点在于划线位置把控、激光能量控制以及飞屑处理。划线位置方面，激光位置及间隙要求严格；能量控制方面，激光刻蚀深度要求严格，需要控制激光脉冲频率；飞屑问题方面，激光划线将会产生碎屑飞溅，需将碎屑处理干净，并保证膜层平整度。《Scalable

fabrication

and

coating

methods

forperovskite

solar

cells》Nam-Gyu

Park公司进展帝尔激光公司激光设备在TCO层、钙钛矿层、电极层均有应用，2022年已有订单交付。大族激光可生产钙钛矿激光刻划设备，产品已于2015年实现量产。德龙激光2020年推出钙钛矿电池激光部段设备，现已投入客户量产线使用，率先实现了百兆瓦级规模化量产。迈为股份2019年钙钛矿激光技术研究项目立项，2020年项目进入样机阶段，2021年向某客户交付单节钙钛矿激光设备。杰普特2021年成功交付全球首套柔性钙钛矿膜切设备，客户是大正微纳。图表15：钙钛矿电池激光工艺图表16：国内钙钛矿激光设备商17资料来源：各企业官网及官微，国海证券研究所3.全钙钛矿是最终方案，TCO/靶材/设备是降本关键18产业化瓶颈：大面积制备19大面积制备是商业化前提，钙钛矿层是最大短板。光伏降本增效背景下，大尺寸电池已成为趋势，然而随着面积增大，钙钛矿电池的转换效率下降较为明显。主要原因包括：1）各层薄膜的非均匀大面积沉积；2）P2划线边缘处的钙钛矿退化；3）电池子单元连接中的死区；4）组件串联电阻增加、并联电阻减小。钙钛矿电池大面积制备面临诸多难题，其中最主要的是钙钛矿薄膜制备。各方案均存在局限性，后续优化空间较大。旋涂法常用于制备小面积钙钛矿，可通过调整旋涂仪的转速来控制膜层厚度，成膜稳定且较为均匀，但在大面积制备中，旋涂法的材料利用率较低，难以结合卷对卷大面积制备工艺。目前，大面积钙钛矿薄膜制备方法主要包括狭缝涂布法、刮涂法、喷涂法及喷墨打印法等，但均存在局限性，标准化方案尚未确定，材料、设备等环节需要同步优化。随着器件面积增大，设备将面临加工精度、生产效率及基材质量三大难点，其中蒸镀、涂布和激光设备升级难度较大，溅射PVD、ALD、RPD大面积应用相对成熟。随着各方势力加速布局钙钛矿产业，米级产品良率今年有望进一步提升，大面积制备瓶颈或将突破。加工精度：大面积制备将会放大精度误差，对于涂布，米级平面的均匀性较难控制，对于蒸镀，实验室设备规格较小，点源即可满足，米级器件则需要线源，设计难度较大。生产效率：大面积制备对生产效率提出更高要求，随着镀膜、涂布和激光等速度提升，设备稳定性及产品良率均面临较大挑战。基材质量：随着膜层面积增大，结晶均匀性将会下降，基材质量不佳将会加大制备难度。产业化瓶颈：稳定性20稳定性是最大瓶颈，短期难以突破。根据《太阳能钙钛矿电池技术发展和经济性分析》（潘莹，2022年）目前钙钛矿电池持续光照时间最长约10000h，若按平均日照时长4h计算，理论寿命仅6.8年，相比晶硅电池25年的理论寿命，差距较大。稳定性是钙钛矿电池的最大瓶颈，目前尚无良好解决方案。不稳定性系内、外因素所致：1）自身结构，钙钛矿是离子型结构，涉及弱键连接；2）反应特性，钙钛矿生成温度较低，逆分解所需能量较低；3）外界环境，水氧、光照容易破坏晶体结构。内部稳定性：各膜层的材料特性均会影响器件稳定性，其中钙钛矿材料的稳定性是决定性因素；提升方式包括：1）优化各膜层的材料体系及匹配方案；2）增加缓冲层；3）后处理钝化。外部稳定性：封装方案需满足：1）化学惰性，可与器件直接接触，且不会损伤各层材料与整体结构；2）材料能够长期隔水氧、隔紫外线；3）低温封装；4）成本低、易加工、绿色环保等。方向：叠层电池助力进一步增效《钙钛矿晶硅叠层太阳电池关键材料与技术研究进展》李梓进，国海证券研究所21两端器件已成为主流。通过将宽带隙电池和窄带隙电池串联，能够充分利用全光谱范围内的光子，减少能量损失，是突破单节电池效率极限的重要方法。钙钛矿叠层电池主要分为两端器件和四端器件，其中两端器件仅需要一个透明电极，有利于减少寄生吸收，同时封装成本更低，已成为主流叠层路线。四端器件：独立制备两个子电池，然后堆叠，相互之间只有光学耦合作用；优点是子电池独立制备，可分别采用最优工艺；不足是对电极要求较高，四个电极得有三个是透明电极。两端器件：在底电池上直接生长钙钛矿电池，中间通过复合层或隧道结实现串联；优点是仅需一个宽光谱透明电极，且封装成本更低；不足是传统绒面结构的晶硅底电池提升了顶电池的制备难度，引入蒸镀设备、投资成本提升。图表17：四端器件VS两端器件方向：叠层电池助力进一步增效单节成熟后，HJT/晶硅有望率先放量，全钙钛矿将是最终方案。短期看，产业端将聚焦单节电池的大面积及稳定性等瓶颈，同步储备叠层技术；中期看，随着单节电池逐步成熟，晶硅/钙钛矿叠层电池凭借晶硅电池既有基础，有望率先实现量产，凭借电池结构、工艺适配等优势，HJT/晶硅叠层电池或将成为主流应用；长期看，全钙钛矿叠层成本及效率优势显著，有望成为叠层电池的最终方案。叠层主要面临两大难题：1）界面问题，晶硅基底的绒面尺寸较大，难以实现良好覆盖，界面金字塔容易漏出，导致底电池和顶电池短路；2）互联问题，HJT丝印退火温度较高，钙钛矿电池难以承受，浆料端需要改进。HJT/钙钛矿叠层制备优势显著。1）异质结具备透明导电层，与钙钛矿叠层适配，产线改造成本低；2）异质结是对称结构，可兼容正反式钙钛矿电池；3）异质结开压高，叠层输出电压高、转换效率高。目前无限光能、曜能科技等钙钛矿新势力均已布局HJT/钙钛矿叠层技术，隆基股份、天合光能、华晟新能源等晶硅企业也已投入相关研发，多方努力下HJT/钙钛矿叠层电池有望加速发展。全钙钛矿叠层技术门槛较高。全钙钛矿的优势在于，两个子电池带隙均可以灵活调节，能够最大程度实现太阳光谱高效利用，同时长期成本具备优势，然而技术门槛较高，单节稳定和全钙钛矿稳定存在一定差异。仁烁光能是国内全钙钛矿叠层领先企业，从小试到在建中试均采用全钙钛矿路线。《硅基-钙钛矿叠层太阳能电池的光管理策略》

方笑宇，国海证券研究所图表18：HJT/钙钛矿叠层22方向：TCO、靶材、设备是降本关键23TCO、靶材及折旧构成主要成本。TCO玻璃及封装材料成本占比约34%；其次是靶材（传输层/金属电极）成本占比约31%；钙钛矿材料用量较少，成本占比仅3.1%；折旧成本占比约16%；能耗成本占比约13%。材料调整与产能扩张是TCO降本的主要方式。材料调整：对比ITO（氧化铟锡）、FTO（掺氟氧化锡）、AZO（掺铝氧化锌）三种透明导电玻璃，ITO较为成熟，透过率高、导电性好，但激光刻蚀性能差，铟的产量弹性小、价格较高；FTO导电性能略差于ITO，但制造成本低、容易激光划刻，逐渐成为薄膜电池的主流产品；AZO工业化应用不成熟，但原料丰富、制造成本低廉，且稳定性好。随着FTO、AZO渗透率持续提升，TCO玻璃制造成本有望进一步下降。产能扩产：国内玻璃厂具备TCO玻璃生产能力，但因薄膜电池式微关闭产线，整体产量较小。随着钙钛矿电池产业化加速，上游玻璃厂商有望重新扩产，TCO玻璃价格有望大幅下降。工艺优化与组分选择是靶材降本的主要方式。靶材是传输层和金属电极的基础材料，通过制备工艺的选择与优化，提升靶材利用率，能够降低材料成本，也能通过材料选择实现降本，目前空穴传输层、电子传输层、金属电极的低成本材料分别是无机半导体、ZnO、铜或合金。规模化、国产化及方案优化是设备降本的主要方式。一方面，随着钙钛矿电池加速放量，规模化及国产化是设备降价的关键动力，其中蒸镀和涂布设备降价空间较大。另一方面，钙钛矿电池制备方案尚未标准化，随着大面积、稳定性等问题逐步解决，投资成本有望成为设备方案的重要决定因素，其中钙钛矿层、空穴传输层和顶电极降本空间较大。4.电池、设备、材料环节投资建议24投资建议25电池环节，目前国内以初创企业为主，重点关注以下三个方面：商业化：大面积制备、规模化量产是实现商业化的基本前提，关注各家组件面积、产线规模；低成本：降低LCOE是技术迭代的核心动力，关注组件成本、转换效率及使用寿命：1）钙钛矿电池材料、设备及工艺目前均未定型，组件成本短期尚不稳定，随着制备方案标准化，中长期需关注各家组件成本；2）受发展阶段影响，头部企业持续突破电池转换效率和使用寿命，持续关注。差异化：主要体现在柔性电池、叠层电池，前者应用场景与晶硅互补，后者提效空间更大。设备环节，一方面，成熟化设备有望率先放量，溅射PVD设备关注捷佳伟创/京山轻机，激光设备关注德龙激光/大族激光/迈为股份，组件设备关注京山轻机/弗斯迈；另一方面，降本增效驱动下，设备方案存在较大优化空间，1）设备降本逻辑下，狭缝涂布设备关注德沪涂膜，以及LCD/锂电涂膜设备商；2）性能优化逻辑下，蒸镀设备关注京山轻机/奥来德/欣奕华，RPD关注捷佳伟创；3）叠层及整线逻辑下，关注捷佳伟创/京山轻机。材料环节，TCO玻璃成本占比高、确定性强，关注金晶科技。综合考虑光伏降本增效趋势、钙钛矿电池成本及效率优势、行业扩产加速及设备国产替代需求旺盛等因素，首次覆盖，给予钙钛矿行业“推荐”评级。电池：关注商业化、低成本趋势纤纳光电：成立于2015年，总部位于杭州，是全球首家实现钙钛矿组件量产的公司，全球首条百MW级钙钛矿产线于2022年初建成，5月发布全球首款钙钛矿商用组件α，7月首批α组价正式出货，目前公司正在规划GW级产线。公司已完成D轮融资，本轮融资由招银国际和杭开集团领投，资金将主要用于钙钛矿前沿技术的开发和GW级产线扩建，加快布局钙钛矿商业化第二阶段。公司α组件具有经济性、稳定耐用和光电性能优异三大优势，2023年1月顺利通过IEC61215、IEC61730稳定性全体系认证，纤纳光电成为全球首个、且目前唯一完整通过这两项稳定性全体系测试的钙钛矿机构。资料来源：纤纳光电官网及公众号，，索比光伏网，中国电力网，国海证券研究所资料来源：纤纳光电官网及公众号，国海证券研究所图表19：纤纳光电发展历程图表20：纤纳光电融资历程时间事

件2015年公司成立2017年2月首次打破国外对钙钛矿技术的垄断，组件转换效率2019年12月通过全球首例钙钛矿组件IEC稳2020年7月全球首个钙钛矿生产基地建成，2021年初钙钛矿量产组件通过基2021年5月20cm²组件实现22022年初100MW产线2022年5月α组2022年7月2时间事

件2017年12月完成A轮融资，7000万元2019年4月三峡资本作为战略投2021年1月完成C轮融资，共计3.6亿元，峡招银等资方跟投，2022年126电池：关注商业化、低成本趋势协鑫光电：成立于2019年底，技术团队以瑞士EPFL博士范斌为带头人，范斌等创始人是清华校友；2021年中建成100MW量产线并试生产，预计2024年将建设1GW生产线，组件效率达到20%，2025年将建设5-10GW生产线，组件效率将达到22%。公司产品目前已有订单意向，但暂不接受订单预定，100MW产能可通过股东内部消化，如协鑫集团、宁德时代、道达尔等。资料来源：协鑫光电官网，国海证券研究所资料来源：企查查，国海证券研究所图表21：协鑫光电发展历程图表22：协鑫光电融资历程时间 事

件2010年8月厦门惟华光能有限公司成立2015年厦门惟华光能建成一条钙钛矿组件中试线，尺寸45cmx65cm，背电极为碳浆2016年底协鑫集团并购厦门惟华光能，成立协鑫纳米2017年10月协鑫纳米投资7000万元，建成业内先进的10MW级别钙钛矿组件中试线2019年初协鑫纳米10MW中试线工艺开发基本完成2019年11月协鑫纳米钙钛矿组件率先获得TÜV认证，面积1241.16cm2，转化率15.312020年底成立昆山协鑫光电，融资约2亿，开始筹建100MW量产线2021年中完成100MW量产线并试生产日期 产品名称 融资轮次 融资金额 投资机构2020年5月27日协鑫光电战略融资未披露昆山高新集团2020年7月15日协鑫光电战略融资未披露机辉基金2020年10月20日协鑫光电战略融资未披露门瑞庭投咨有限公司2021年3月9日协鑫光电A轮数亿元凯辉基金2022年5月12日协鑫光电B轮数亿元腾讯投资2022年12月14日协鑫光电B+轮5亿元领投投构：IDG资本，淡马银，红杉中国跟投机构：川流投资，苏州协鑫纳米科技有限公司27电池：关注商业化、低成本趋势资料来源：极电光能官网及官微，北极星太阳能光伏网，华夏能源网，上游新闻，国海证券研究所极电光能：起源于长城控股集团，2018年开始钙钛矿技术研发，2020年4月落地无锡，2022年12月150MW产线在无锡正式投产运行，该产线将陆续向市场推出发电石材、透明发电幕墙、光伏屋瓦等钙钛矿BIPV产品和钙钛矿组件产品，达产后年产值可达3亿元。按照规划，公司GW级钙钛矿产线及配套将于2023年启动建设，总投资超30亿元，预计2026年产能将达到6GW。图表23：极电光能发展历程28时间 事

件2020年4月公司成立2020年12月钙钛矿创新中心已落成使用，设施配套全，功能涵盖钙钛矿光伏材料、器件、工艺、产业化技术等多方面研发2021年5月首次发布行业突破性创新技术，实现大面积制备、高效率和高稳定性的钙钛矿组件“极创”整体解决方案，包括无甲胺的钙钛矿材料体系/原位固膜技术/先进的纳米晶导电墨水等三大技术2021年10月举行Pre-A轮融资发布会，系首次对外融资，由碧桂园创投、九智资本联合领投，建银国际、云林基金跟投，控股股东稳晟科技追加投资，共募集资金2.2亿元，主要用于新技术研发和试制线建2022年4月与大冶市人民政府、智能科技在湖北大冶举行“大冶新能源项目签约暨长冶新能源揭牌仪式”，大冶新能源项目装机规模达2.8GW，总投资金额约120亿元。2022年8月全球总部及钙钛矿创新产业基地项目正式签约落户锡山，项目总投资额30亿元，占地面积156亩，计划建设全球首条GW级钙钛矿组件及BIPV产线、100吨钙钛矿量子点生产线，建成后年产值将达25亿元。2022年12月150MW钙钛矿产线正式投产，该产线将陆续向市场推出发电石材、透明发电幕墙、光伏屋瓦等钙钛矿BIPV产品和钙钛矿标准组件，达产后年产值可达3亿元。电池：关注柔性、叠层等差异化应用大正微纳：成立于2018年12月，是国内柔性钙钛矿电池领先制造商，目前拥有10MW产能，计划建设百MW柔性钙钛矿产线，预计2023Q4落成。杭萧钢构：成立于1985年，2003年成功登陆上交所，成为国内首家钢结构上市公司，专业设计、制造、安装轻型钢结构、桥梁钢结构、大跨度空间钢结构、多高层钢结构、超高层钢结构、钢结构住宅和绿色建筑。控股子公司合特钢构布局叠层电池（HJT+钙钛矿），杭萧钢构对合特团队的业绩考核要求是：不晚于2023年5月10日实现100MW中试线投产，转换效率达到28%以上。图表24：杭萧钢构营收及归母净利润，国海证券研究所，国海证券研究所图表25：杭萧钢构营收结构（2022年）29捷佳伟创：晶硅设备龙头，RPD设备国内独供PERC电池设备龙头，N型电池设备国内领先，主要产品包括PECVD设备、扩散炉、制绒设备、刻蚀设备、清洗设备、自动化配套设备等，同时提供整线方案。根据捷佳伟创公众号2023年3月22日新闻，2022H2-至今至今已向十多家光伏头部企业、行业新势力及研究机构供应钙钛矿设备，订单金额超过2亿元。公司钙钛矿设备包括RPD、PVD、PAR、CVD、蒸镀、狭缝涂布、晶硅叠层印刷；其中RPD设备系国内独家供应，2018年公司取得日本住友RPD设备授权，后自主研发相关产品；2022年成功中标某全球光伏头部企业的钙钛矿蒸镀设备项目，现已具备单节及叠层钙钛矿整线供应能力。图表26：捷佳伟创营收及归母净利润，国海证券研究所，国海证券研究所图表27：捷佳伟创营收结构（2021年）30京山轻机：镀膜设备综合布局，现已发力叠层技术国内光伏组件和瓦楞包装设备龙头，母公司是包装业务主体，主要产品包括瓦楞纸板产线、智能水性印刷设备、智能物流等；子公司晟成光伏是光伏业务主体，在组件流水线、层压机等领域国内领先，同时布局电池工艺及自动化设备领域。钙钛矿领域，公司重点布局磁控溅射PVD、蒸镀