“新技术”系列之二钙钛矿电池技术钙钛矿东风渐起 降本增效...

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本期投资提示

    钙钛矿光伏横空出世，效率屡创新高。钙钛矿是以俄罗斯矿物学家Perovski 的名字命名的，最初单指钛酸钙（CaTiO3）这种矿物，后来把结构为ABX3 以及与之类似的晶体统称为钙钛矿物质。随后钙钛矿材料优异的性质被充分研究挖掘，电池效率也快速攀升至25.7%，在短短十余年内几乎追赶上晶硅光伏电池过去四十余年的的最佳效率26.7%，使其具备了未来挑战晶硅光伏电池主导地位的实力。

    多种技术路线涌现，对硅基光伏是机遇也是挑战。由于晶硅具有窄带隙的特点，限制了其最高转换效率，通过将其与对应的宽带隙吸光材料（1.6-1.7eV）结合构建叠层电池可有效实现效率提升，目前钙钛矿/晶硅叠层电池的实验室内最高效率已达到31.3%，并有望在未来继续提升至35%以上。虽然钙钛矿有望成为光伏领域的终极技术形态从而颠覆现有的晶硅体系，但由于晶硅可以与钙钛矿做叠层电池，二者结合量产转换效率有望做到30%以上，因此对于晶硅电池体系来说，钙钛矿也是一种发展机遇。

    钙钛矿两大困扰仍待解决。当前钙钛矿光伏产业化最大的障碍即材料稳定性较弱、电池寿命较短。目前为止的研究表明，通过元素工程设计晶体结构稳定的钙钛矿材料，并结合界面工程实现太阳能电池结构设计的优化，杂化钙钛矿太阳能电池的稳定性问题是有望完全解决的。而实现高效率钙钛矿电池的大面积制备是其产业化的另一大挑战。对大多数光伏技术来说，大面积制备往往伴随着电池效率的降低，这主要是由于电池面积增大伴随着串联电阻的线性增大。对于钙钛矿电池而言，这种随电池面积增加而性能降低的现象更加明显，未来也是需要解决的一大障碍。

    上下游加快布局，产业化进程有望提速。近年来随着市场对光伏技术的关注度不断提升，钙钛矿产业化布局也开始提速。业内企业在原材料、生产工艺、电池结构与设备端不断取得突破，努力去解决钙钛矿组件的稳定性、大面积制备和高效率的“不可能三角”问题。

    在这个过程中，不仅有新势力企业积极布局钙钛矿主产业链，更有传统晶硅设备企业研发钙钛矿核心设备并实现实验线设备的交付。多方力量共同推动，钙钛矿产业化进程有望提速，预计2026 年钙钛矿组件产能有望达到37GW。

    投资分析意见

    未来随着钙钛矿产业化进程不断提速，钙钛矿设备与组件企业有望持续受益，按照目前市场上已经公开的扩产规划，我们预计到2026 年，钙钛矿产能有望达到37GW。建议关注在钙钛矿核心设备布局较为领先的钙钛矿企业如京山轻机、杰普特等。对于钙钛矿组件企业来说，随着产业化进程加速和技术进步，钙钛矿组件未来的生产成本有望大幅降低，届时钙钛矿组件的产品竞争力将显著提升，市场份额也将不断提升。且凭借超高的光电转换效率，未来钙钛矿与晶硅叠层的电池技术有望成为光伏领域的终极技术形态，建议关注在钙钛矿领域具有前瞻性布局的企业如奥联电子、宝馨科技等。

    风险提示

    1）钙钛矿技术进展不及预期；2）光伏装机不及预期；3）相关标的业务进展不及预期。

来源[上海申银万国证券研究所有限公司 朱栋/李冲]   日期2023-01-08