8月1日,中科院官网发布一则报告称,中科院半导体所研究员基于获得的高稳定性、光吸收扩展的钙钛矿材料,研制出认证效率为25.6%的钙钛矿太阳能电池,为目前公开发表的单结钙钛矿太阳能电池世界最高效率。钙钛矿自2009年诞生以来,十年的时间达到了25.5%的效率,即此前业内最高效率,此次效率打破了此前韩国团队2021年的25.5%的认证效率世界纪录。
(上海电力大学—太阳能研究所)
资本市场的宠儿,钙钛矿进展速度喜人
钙钛矿成本低,约为硅的一半,且制成叠层电池后转换效率大幅高于目前的N型电池,是N型光伏电池后重要的技术革命方向。但其缺点也有,目前主要困于两点:第一、稳定性问题。因为钙钛矿是有机无机杂化的电池,是离子晶体,所以材料本身稳定性不够。第二、面积扩大化的问题。因为与晶硅相比,钙钛矿此前极限效率的25.5%是建立在0.09平方厘米之上的,与晶硅同等效率相比面积差了一万倍。但是要做成平方米级别的电站,如果选择小面积连接则成本太高,但如果把单器件面积做大会导致效率大幅降低,所以需要在两者之间权衡性能,这是落地过程中的挑战。
近来钙钛矿技术被资本市场频繁关注,市场炒了一波又一波。主要是因为今年钙钛矿进展利好频出。见智研究(公众号:见智研究Pro)曾在“商业化时点提前到来,钙钛矿搅动光伏的下一次降本革命丨见智研究”一文中详细介绍钙钛矿的情况。
今天见智研究为大家跟踪下钙钛矿近期产业进展情况:
钙钛矿电池产业链较晶硅电池短,工艺主要包括薄膜制备、激光刻蚀和封装三大步骤。
1、产线方面
国内主要钙钛矿厂商有协鑫光电、纤纳光电、极电光能。纤纳光电7月28日首批α组件举办发货仪式,用于省内工商业分布式钙钛矿电站,开始进入实质性商业化阶段。协鑫光电目前属于钙钛矿量产龙头,拥有100MW的钙钛矿组件产线,预计今年量产,目前在昆山的厂房和硬件建设已经完成。极电光能也在加速产业化,目前公司有150MW试制线,预计今年三季度完成首片下线,且已规划GW级别量产线建设,计划在2024年正式投产。
2、设备方面
钙钛矿电池制造的核心设备包括镀膜设备、涂布设备、激光设备和封装设备,其中镀膜设备价值量占比过半。国内主要钙钛矿设备厂商有德沪涂膜、捷佳伟创、京山轻机、迈为股份、帝尔激光。
1)镀膜设备:国内企业中,捷佳伟创是在做RPD设备的(钙钛矿镀膜的关键设备)捷佳伟创在7月下旬再次中标钙钛矿电池量产线镀膜RPD设备订单,在2021年时已经取得过中试线的订单。京山轻机也是针对钙钛矿设备,着重在钙钛矿前段的镀膜设备和部分钙钛矿电池设备。2)涂布设备:德沪涂膜是做涂布设备的,目前供应协鑫100MW量产线;德沪涂膜目前开发的狭缝涂膜设备目前是全球钙钛矿业内顶尖。3)激光设备:目前做激光设备的公司主要包括迈为、德龙激光、杰普特、大族激光、帝尔激光等。
除此之外,钙钛矿电池配件行业进展也较快,如近期火热的TCO,实际上TCO导电玻璃是用在钙钛矿电池封装用的。因为对可见光具有高透过率和高导电率,所以是未来光伏电池的最为重要的配件之一。且技术壁垒较高,目前生产TCO玻璃的设备大多需要进口。国内目前TCO玻璃龙头是金晶科技,现在是国内唯一可供应钙钛矿电池封装玻璃的企业。目前公司TCO玻璃国内有2条产线,明年上半年计划再改造一条。
整体而言,见智研究(公众号:见智研究Pro)认为,无论是8月1日公布的钙钛矿电池效率破纪录创新高,还是钙钛矿产业链设备以及量产进程,今年钙钛矿进展持续超出市场预期,N型电池不会是光伏电池技术的终结,钙钛矿作为下一代电池技术革命,对于光伏增效举足轻重,目前商业化进程加快,相关产业链或将持续受益。