【投资要点】
钙钛矿电池降本增效前景无限,单结覆盖BIPV 等特殊场景,叠层赋能晶硅进一步提效。钙钛矿电池具有转换效率上限高、吸光能力强、带隙可调节、材料成本低、生产流程短等优势。我们认为,短期单结钙钛矿有望率先应用于BIPV 和CIPV 等特殊场景,中长期钙钛矿与晶硅电池叠层有望赋能光伏行业进一步提效。我们预计,到2030 年钙钛矿电池(单结&叠层)产能有望超过400GW。
工艺端技术路线尚未统一,镀膜工艺为核心。钙钛矿生产流程可简化为在TCO 玻璃衬底(单结)或硅基(叠层)衬底上先后沉积空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、导电层和背电极,其中穿插激光刻蚀工艺起到切割、开槽和清边作用,最后进行封装测试。1)镀膜工艺:
钙钛矿电池镀膜的常见工艺包括以刮涂、狭缝涂布为代表的湿法镀膜工艺和以PVD、蒸镀、RPD、ALD 等为代表的干法镀膜工艺。从实际产业化情况看,目前钙钛矿层通常采用狭缝涂布或真空蒸镀的方式沉积,而空穴传输层、电子传输层可分别使用PVD 和RPD/ALD 工艺沉积。
钙钛矿各膜层的沉积方式与钙钛矿材料体系选择息息相关,未来随着钙钛矿技术和材料体系变化,各类镀膜工艺均有应用空间。2)激光刻蚀:钙钛矿电池涉及四道激光刻蚀工序,其中P1、P2、P3 激光划线目的是将部分膜层打开,把大面积钙钛矿电池分割为多个子电池,并使多个子电池形成串联结构,而P4 激光工序主要起到清边作用,为后道封装前提。
上下游产研联动,产业化雏形已现。随着国内钙钛矿电池技术突飞猛进,技术产业化有提速趋势,以协鑫光电、纤纳光电、极电光能等一大批优秀企业先后落地钙钛矿百兆瓦中试线,并取得优秀的效率表现,目前头部各家GW 级产线均已规划建设,预计2024 年有望落地。
同时,传统晶硅企业依托在晶硅电池上的技术积累,主攻叠层方向,但多数仍处在实验室阶段。设备端,业内企业前瞻性布局钙钛矿镀膜、激光等设备,产品快速迭代升级,京山轻机、捷佳伟创、德龙激光等领先企业均已取得订单并实现出货。材料端,TCO 玻璃作为单结钙钛矿电池衬底,成本占比居第一位,金晶科技在2022 年5 月已经实现自主知识产权的TCO 玻璃产线投产,耀皮玻璃通过收购也具备TCO 玻璃供应能力;钙钛矿各膜层所需金属靶材、TCO 靶材也有优秀企业可供应。
【配置建议】
1)镀膜设备推荐京山轻机、奥来德、捷佳伟创,建议关注微导纳米、曼恩斯特、大胜达等;2)激光设备推荐德龙激光、杰普特,建议关注帝尔激光、迈为股份、英诺激光等;3)TCO 玻璃推荐金晶科技,建议关注耀皮玻璃等;4)靶材推荐隆华科技、阿石创等。
【风险提示】
钙钛矿技术进展不及预期;钙钛矿扩产进度不及预期等。