鈣鈦礦屬于第三代高效薄膜電池的代表，是極具潛力的下一代光伏發(fā)電技術(shù)。
鈣鈦礦電池使用鈣鈦復(fù)合氧化物晶體結(jié)構(gòu)的化合物作為吸光材料的太陽(yáng)能電池，具有光電轉(zhuǎn)換效率高、制造成本低、輕質(zhì)化等優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)汽車(chē)用太陽(yáng)貼膜和光伏BIPV的明星材料。
其優(yōu)點(diǎn)在于材料吸光性更好，相較于晶硅電池有更高的轉(zhuǎn)換效率和更低的生產(chǎn)成本。
從理論極限來(lái)看，晶硅太陽(yáng)能電池、PERC單晶硅電池、HJT電池和TOPCon電池的極限轉(zhuǎn)換效率分別為29.4%、24.5%、27.5%和28.7%。
作為一項(xiàng)平臺(tái)化技術(shù)，鈣鈦礦電池可與硅晶電池組成疊層電池，達(dá)到30%以上的轉(zhuǎn)換效率（Solliance 4T鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)能電池通宵效率認(rèn)證達(dá)30.1%）。
晶硅/鈣鈦礦雙節(jié)疊層轉(zhuǎn)換效率極值可達(dá)35%，而三節(jié)層電池理論極值可達(dá)到45%，如果在鈣鈦礦電池中摻雜新型材料，鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率甚至可以達(dá)到的50%，是目前晶硅電池的2倍左右。
鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)化效率從2009年的3.8%飛速提升，經(jīng)日本JET第三方認(rèn)證，仁爍光能團(tuán)隊(duì)研發(fā)的全鈣鈦礦疊層電池穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到29%，再次打破了團(tuán)隊(duì)在2022年6月創(chuàng)造的28%的世界紀(jì)錄，鈣鈦礦通過(guò)十余年的發(fā)展幾乎趕上了晶硅電池半個(gè)世紀(jì)所取得的效率。
近日，經(jīng)中國(guó)計(jì)量院第三方測(cè)試認(rèn)證，北京曜能科技有限公司自主研發(fā)的小面積鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達(dá)到32.44%，時(shí)隔三個(gè)月再次刷新國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄。
鈣鈦礦-硅異質(zhì)結(jié)疊層電池具備高效率、低成本優(yōu)勢(shì)，理論極限效率有望達(dá)43%以上。但受制于穩(wěn)定性不足、大尺寸大面積組件轉(zhuǎn)換效率低等問(wèn)題，鈣鈦礦電池距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍有待突破。#了不起的中國(guó)基建#
鈣鈦礦電池企業(yè)市場(chǎng)格局
國(guó)內(nèi)PSCs生產(chǎn)主要廠商協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能均已完成超億元融資。
協(xié)鑫光電生產(chǎn)的1mx2m的全球最大尺寸鈣達(dá)礦組件已經(jīng)下線，投建的全球首條100MW量產(chǎn)線已在昆山完成廠房和主要硬件建設(shè)2022年投入量產(chǎn)。
極電光能756cm2大尺寸鈣鈦礦光伏組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到18.2%。產(chǎn)業(yè)布局方面，150MW試制線項(xiàng)目正式投產(chǎn)：2023年啟動(dòng)首條GW級(jí)產(chǎn)線，2026建成10GW產(chǎn)能。
纖納光電2022年初建成投產(chǎn)全球首條100MW鈣鈦礦規(guī)?；a(chǎn)線，2月開(kāi)建了全球首個(gè)鈣鈦礦集中式光伏地面電站，電站裝機(jī)規(guī)模為12MW。并七次刷新小組件世界紀(jì)錄。
無(wú)限光能獲數(shù)千萬(wàn)元天使輪融資，融資資金將用于大尺寸鈣鈦礦太陽(yáng)能電池模組試驗(yàn)線的建設(shè)、擴(kuò)充研發(fā)及量產(chǎn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，預(yù)計(jì)將在三季度完成試驗(yàn)線建設(shè)，2022年實(shí)現(xiàn)大尺寸電池模組批量下線。
聆達(dá)股份全資子公司金寨嘉悅新能源科技有限公司規(guī)劃建設(shè)10GW高效光伏電池產(chǎn)能，項(xiàng)目分三期建設(shè)，一期已建成投產(chǎn)3GW高效PERC晶硅電池項(xiàng)目；二期規(guī)劃投資建設(shè)5GW 210兼容182 TOPCon電池智能工廠；三期擬建設(shè)HJT異質(zhì)結(jié)疊加鈣鈦礦電池項(xiàng)目。
寶馨科技與蘇州大學(xué)合作開(kāi)發(fā)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、鈣鈦礦-硅疊層太陽(yáng)能電池以及生產(chǎn)。計(jì)劃在未來(lái)2年內(nèi)完成“100MW級(jí)鈣鈦礦電池或鈣鈦礦-HJT疊層電池產(chǎn)線”的工藝規(guī)劃、技術(shù)路徑設(shè)計(jì)以及產(chǎn)線整體建設(shè)，未來(lái)3年內(nèi)完成GW級(jí)穩(wěn)定量產(chǎn)。
天合光能正在開(kāi)展鈣鈦礦/晶硅兩端疊層太陽(yáng)池的設(shè)計(jì)、制備研究。進(jìn)展或階段性成果包括參與國(guó)家重點(diǎn)研究技術(shù)，聚焦高效N型TOPCon/鈣鈦礦疊層電池及高效HJT/鈣鈦礦疊層電池的研究，完成鈣鈦礦調(diào)研報(bào)告、完成穩(wěn)定性測(cè)試系統(tǒng)搭建。
擬達(dá)到目標(biāo)：鈣鈦礦/晶體硅兩端疊層太陽(yáng)電池效率大于29%
產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)布局企業(yè)還包括亞瑪頓、金辰股份、羅博特科、隆基綠能、寧德時(shí)代、東方日升、通威股份、晶科能源、中來(lái)股份、金風(fēng)科技、杰普特、拓日新能、杭蕭鋼構(gòu)、金晶科技、隆華科技、萬(wàn)潤(rùn)股份、西子潔能等。
鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)鏈部分公司：
資料來(lái)源：光大證券整理
鈣鈦礦電池設(shè)備市場(chǎng)格局
鈣鈦礦電池相比硅晶電池生產(chǎn)過(guò)程更具經(jīng)濟(jì)性，降本效用突出。
資料顯示，鈣鈦礦電池生產(chǎn)流程由沉積透明導(dǎo)電層（TCO）、沉積電子傳輸層（ETL）、沉積鈣鈦礦層、沉積空穴傳輸層（HTL）、背電池制備等環(huán)節(jié)組成，設(shè)備主要包括鈣鈦礦印刷設(shè)備和真空鍍膜設(shè)備。
鈣鈦礦電池的核心設(shè)備包括鍍膜設(shè)備、激光設(shè)備、層壓設(shè)備，并輔以清洗、干燥及各類自動(dòng)化設(shè)備，相較于晶硅電池由硅料、硅片、電池廠、組件的多廠組合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，鈣鈦礦電池由一條生產(chǎn)線即可組成生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低。
其中，鍍膜設(shè)備、涂布設(shè)備、激光設(shè)備、封裝設(shè)備為鈣鈦礦電池制備四大設(shè)備。
鈣鈦礦層主流制備方案為狹縫涂布，蒸鍍具有均勻成膜，高良品率的優(yōu)點(diǎn)亦為可選方案之一，但其速率低等問(wèn)題仍待解決。
制備工藝上來(lái)看，在玻璃上層層向上鍍膜，最終通過(guò)封裝測(cè)試完成鈣鈦礦電池制作。除鍍膜設(shè)備外，激光設(shè)備在鈣鈦礦制備過(guò)程中尤為重要，其通過(guò)三道激光化纖完成對(duì)功能層的劃線并串聯(lián)整個(gè)電池的制作過(guò)程。
TCO玻璃頭部企業(yè)包括金晶科技，狹縫涂布設(shè)備龍頭為德滬涂膜，布局鈣鈦礦PVD鍍膜設(shè)備/蒸鍍?cè)O(shè)備/ALD設(shè)備的頭部廠商包括京山輕機(jī)等，已中標(biāo)某頭部光伏企業(yè)鈣鈦礦蒸鍍?cè)O(shè)備項(xiàng)目的廠商捷佳偉創(chuàng)，已出貨德國(guó)鈣鈦礦企業(yè)ALD設(shè)備的微導(dǎo)納米。
設(shè)備廠商布局玩家還有有晟成光伏、德滬涂膜、邁為股份、眾能光電、帝爾激光等。
隨著產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速和技術(shù)進(jìn)步，鈣鈦礦組件未來(lái)的生產(chǎn)成本有望大幅降低，屆時(shí)鈣鈦礦組件的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力將顯著提升，市場(chǎng)份額也將不斷提升。
據(jù)現(xiàn)有鈣鈦礦產(chǎn)線規(guī)劃測(cè)算，2023、2024年的產(chǎn)能增速將達(dá)近80%、256%，實(shí)現(xiàn)低基數(shù)的高增長(zhǎng)彈性，產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)能將于2024年落地近2GW，具備電池技術(shù)迭代的革命性意義。
來(lái)源：牛股池
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