中国钙钛矿电池靶材行业市场运行态势、市场规模及发展趋势研究报告

最新！中国钙钛矿电池靶材行业市场运行态势、市场规模及发展趋势研究报告内容概要：靶材，又称“溅射靶材”，是在溅射过程中被高速金属等离子体流轰击的目标材料，纯度为99.95%以上，更换不同靶材可得到不同的膜系，从而实现导电或阻挡等功能。靶材是半导体、显示面板、光伏等领域制备功能薄膜的核心原材料。相比半导体芯片，光伏领域对于溅射靶材的纯度和技术要求略低一筹，但随着靶材尺寸的增大，光伏对溅射靶材的焊接结合率、平整度等指标提出了更高的要求。在钙钛矿电池中，靶材成本中占比高，为其核心材料，具备十分重要的作用。相较晶硅技术路线，钙钛矿技术路线因无硅料成本，且生产温度低、能耗成本下降等因素，靶材成本占比进一步大幅提升。根据协鑫纳米公布的其100MV钙钛矿组件成本构成，总成本约为0.94元/W，其中靶材价值量占比高达37.2%；其次为玻璃及封装材料，占比31.9%。钙钛矿作为第三代光伏技术，具备成本低、转换效率高、应用场景广泛等多重优势，前景广阔。据统计，2023年我国钙钛矿电池新增产能约为0.5GW，主要来源仁烁光能150MW钙钛矿光伏组件项目的顺利竣工投产、万度光能200MW级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线落地等项目投产。截止到2024年3月底，国内已有纤纳光电、协鑫光电和极电光能3家百兆瓦级钙钛矿产线通线。仁烁光能、万度光能、曜能科技、脉络能源4家公司百兆瓦级钙钛矿中试线已陆续建成。预计到2030年中国钙钛矿电池产能将超350GW。靶材作为钙钛矿电池核心原材料之一，其在钙钛矿电池成本中的占较传统晶硅光伏显著提升，钙钛矿电池蓬勃发展带动靶材行业持续升温。未来钙钛矿电池产业化加速落地，将打开靶材成长空间，带来更多增量需求，2022年我国钙钛矿电池靶材市场规模仅为0.1亿元左右，预计到2030年市场规模将增长至263亿元。关键词：钙钛矿电池发展现状、钙钛矿电池靶材应用环节、钙钛矿电池靶材市场规模、钙钛矿电池靶材市场现状一、钙钛矿电池行业发展现状钙钛矿电池‌是指利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池。钙钛矿电池的结构主要由以下几个关键部分组成：透明导电基底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极。钙钛矿最初指化学式为CaTiO3的矿物质，及拥有CaTiO3结构的金属氧化物。钙钛矿(Perovskite)，是以俄罗斯矿物学家L.A.Perovski的名字命名的。1839年，L.A.Perovski研究存在于乌拉尔山变质岩中的钛酸钙(CaTiO3)时，首次提出了钙钛矿这一晶体结构。经过多年发展，目前，钙钛矿材料定义演变为具备化学通式ABX3的物质。钙钛矿电池自2009年开始发展，到当前钙钛矿电池技术研发已取得明显进展，在光电转换效率方面，截至2024年5月，钙钛矿-晶硅叠层太阳电池的世界最高纪录效率为33.9%（面积：1.0044cm2），钙钛矿-晶硅叠层小组件的世界最高纪录效率为28.6%（面积：258.14cm2），钙钛矿-钙钛矿叠层电池的世界最高纪录效率为29.1%（面积：0.0489cm2），钙钛矿-钙钛矿叠层大面积电池的世界最高纪录效率为28.2%（面积：1.038cm2），钙钛矿-钙钛矿叠层微型组件的世界最高纪录效率为24.5%（面积：20.25cm2）。截至2024年5月钙钛矿电池世界最高纪录效率国内市场，新兴钙钛矿电池企业纷纷涌现，钙钛矿电池产业化进程持续推进。钙钛矿技术目前尚处于产业化早期，电池结构、材料体系、制备工艺、生产设备仍在持续迭代中，钙钛矿电池厂商积极验证技术方向，加速推进钙钛矿电池量产进程。据统计，2023年我国钙钛矿电池新增产能约为0.5GW，主要来源仁烁光能150MW钙钛矿光伏组件项目的顺利竣工投产、万度光能200MW级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线落地等项目投产。截止到2024年3月底，国内已有纤纳光电、协鑫光电和极电光能3家百兆瓦级钙钛矿产线通线。仁烁光能、万度光能、曜能科技、脉络能源4家公司百兆瓦级钙钛矿中试线已陆续建成。此外，多家钙钛矿公司正在建设中试线以及更多的实验室小试线建成或在建。隆基绿能、晶科能源、通威、正泰新能、天合光能、阿特斯等晶硅电池企业依托晶硅太阳电池的技术优势，选择钙钛矿-晶硅叠层太阳电池路线，突破晶硅太阳电池的效率限制。宁德时代、比亚迪、京东方等上市公司也有布局钙钛矿行业，进行相关技术和专利储备。预计到2030年中国钙钛矿电池产能将超350GW。2022-2030年中国钙钛矿电池新增产能预测相关报告：智研咨询发布的《中国钙钛矿电池靶材行业市场全景评估及未来趋向研判报告》二、钙钛矿电池靶材行业发展现状靶材，又称“溅射靶材”，是在溅射过程中被高速金属等离子体流轰击的目标材料，纯度为99.95%以上，更换不同靶材可得到不同的膜系，从而实现导电或阻挡等功能。靶材是半导体、显示面板、光伏等领域制备功能薄膜的核心原材料。相比半导体芯片，光伏领域对于溅射靶材的纯度和技术要求略低一筹，但随着靶材尺寸的增大，光伏对溅射靶材的焊接结合率、平整度等指标提出了更高的要求。在钙钛矿电池中，靶材成本中占比高，为其核心材料，具备十分重要的作用。相较晶硅技术路线，钙钛矿技术路线因无硅料成本，且生产温度低、能耗成本下降等因素，靶材成本占比进一步大幅提升。根据协鑫纳米公布的其100MV钙钛矿组件成本构成，总成本约为0.94元/W，其中靶材价值量占比高达37.2%；其次为玻璃及封装材料，占比31.9%。协鑫纳米100MW钙钛矿组件成本拆分钙钛矿电池制作工序中，ITO导电玻璃、空穴传输层、电子传输层、金属背电极的制作均会用到各类靶材。在TCO玻璃环节，TCO玻璃，是在平板玻璃表面通过物理或者是化学镀膜的方法均匀镀上一层透明导电氧化物薄膜，主要包括铟（In）、锡（Sn）、锌（Zn）和镉（Cd）氧化物及其复合多元氧化物薄膜。按膜层成分来分，TCO玻璃可分为ITO-TCO玻璃、掺杂氟的二氧化锡（FTO-TCO）玻璃、掺铝氧化锌透明导电膜（AZO-TCO）玻璃。ITO玻璃的导电材料是掺锡的氧化铟，主要采用PVD(磁控溅射)工艺生产，早期曾应用于光伏电池，后来由于光伏电池对光吸收性能要求提高，ITO玻璃性能无法满足要求且含有稀有元素铟价格较贵，目前主要应用于显示领域。FTO玻璃的导电材料为掺氟的氧化锡SnO2:F，主要采用CVD工艺生产，也可以用PVD方法制作。其导电性能比ITO略差，但成本相对较低，且更便于激光刻蚀，目前已成为薄膜电池主流选择。AZO玻璃导电材料为掺Al的氧化锌ZnO:Al，主要采用PVD（磁控溅射）工艺生产，其导电性、光透过率相比FTO玻璃都更优，但目前仍存在膜层偏软、刻蚀后难长期存放等缺点，在工业化中只有少量应用。钙钛矿电池产品中靶材应用环节空穴传输层主要作用是从钙钛矿层中提取空穴并将空穴传输到相应电极，阻挡电子的进入和传输，另外还具有优化界面、调节各层能级匹配等作用。空穴传输层常用的制备工艺为溅射PVD、蒸镀PVD或刮涂法。氧化镍材料常选用PVD法，PTAA等有机物常使用刮涂制备或喷雾热解法制备。常用的空穴传输材料主要为有机小分子、有机导电高分子共轭聚合物和无机半导体三类，其中无机半导体中的氧化镍由于价格低廉而被产业端广泛应用。电子传输层的主要作用是从钙钛矿层中提取电子并将电子传输到相应电极，同时阻挡空穴的进入和传输，改善吸光层和电极层之间的接触，在反式结构中还可以作为阻水层和金属离子扩散层屏障。电子传输层材料需要与钙钛矿层材料能级匹配，主要分为有机和无机两类材料。有机材料主要包括富勒烯及其衍生物、非富勒烯材料、小分子，无机材料主要为N型金属氧化物纳米颗粒，如SnO2、TiO2等。若选择有机材料会使用蒸镀工艺，若选择金属氧化物作为电子传输层则常选用气相沉积。钙钛矿电池电子传输层材料钙钛矿作为第三代光伏技术，具备成本低、转换效率高、应用场景广泛等多重优势，前景广阔，而靶材在其成本中的占较传统晶硅光伏显著提升，钙钛矿电池蓬勃发展带动靶材行业持续升温。未来钙钛矿电池产业化加速落地，将打开靶材成长空间，带来更多增量需求，2023年全球钙钛矿电池靶材市场规模仅为0.1亿元左右，预计到2030年市场规模将增长至105.1亿元。由于溅射镀膜工艺起源于国外，所需要的溅射靶材产品性能要求高、专业应用性强，因此，长期以来全球溅射靶材研制和生产主要集中在美国、日本少数几家公司，产业集中度高，以霍尼韦尔（美国）、日矿金属（日本）、东曹（日本）等为代表。未来在阿石创、隆华科技等国内企业持续发力下，靶材国产化水平将不断提升。2023-2030年全球钙钛矿电池靶材市场规模以上数据及信息可参考智研咨询（）发布的《中国钙钛矿电池靶材行业市场全景评估及未来