银河证券：光伏电池新技术新机遇.pdf

创造财富 担当责任 股票代码： 601881.SH 06881.HK 中国银河证券股份有限公司 CHINA GALAXY SECURITIES CO., LTD. 钙钛矿 &异质结专题深度报告 银河证券研究院 电力设备及新能源行业首席分析师 周然 2023.06.08 光伏电池新技术新机遇 目录 创造财富 / 担当责任 三 综述与投资建议 二 钙钛矿：产业化进程加速 四 风险提示 一 异质结：效率突破是关键 创造财富 / 担当责任 3 N型技术变革已至  P型瓶颈已现 ， N型替代正当时 。 据 CPIA统计 ， 2022年 P型 PERC电池量产平均效率达 23.2%， 世界效率记 录 24.06%， 已接近 24.5%的理论天花板 。 而 N型电池 2022年量产平均效率均已超 24.5%， 华晟新能源 G12- 15BB电池量产效率达 25.2%。 HJT电池方面 ， 隆基绿能 2022年 11月创下 26.81%的记录； TOPCon电池方面 ， 晶科能源 10月创下 26.4%的纪录； IBC电池方面 ， 日本 Kaneda通过 IBC+HJT结构拿下 26.7%的效率记录 。 此 外 ， N型电池还具有无 LID效应 ， 更好的温度性能 、 弱光性等优势 ， 已开启对 P型电池的全面替代之路 。 图 1：不同电池技术路线量产平均转化效率 资料来源： CPIA，中国银河证券研究院 TOPCon HJT IBC 光电 转换 效率 纪录 理论 28.7% 29.2% 29.1% 实验室 26.4% 26.81% 26.7% 量产 25.1% 25.2% 26% 温度系数 -0.34~0.37%/℃ -0.23~0.25%/℃ -0.28~0.31%/℃ 量产难度 易 中 难 成本 较低 较高 中等 表 1：三大 N型电池技术路线对比 资料来源： CPIA，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 4 N型电池理论极限  2021年隆基研究表明 ， 双面 HJT理论转换效率 28.5%， 双面 TOPCon理论转换效率极限 28.7%。 根据 Nature 期刊上最新发布数据 ， 2023年隆基基于突破世界纪录的 HJT技术 ， 刷新双面 HJT理论转换极限为 29.2%。 图 2： 2021年隆基绿能计算各类钝化电池类型的理论转换极限效率 资料来源： 《 On the limiting efficiency for silicon heterojunction solar cells》 Wei Long ，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 5 N型电池、组件特性对比 表 2：不同电池技术的组件特性对比 资料来源： 《 异质结超薄片技术和可靠性能的低碳未来展望 》 东方日升，中国银河证券研究院  据东方日升量产数据 ， 效率方面同版型 HJT组件已明显领先于 TOPCon和 PERC组件 ， 在光转膜加持下功率 已突破 700W， 领先 TOPCon组件约 4%左右 。  HJT组件还具有更高的双面率和更优异的温度性能 。 电池技术 210*105 硅片种类 组件型式 组件功率 （瓦） 组件效率 （ %） 双面率 （ %） 温度系数 （ %/℃ ） PERC P 132 G-G 650-660 21.2% 70 -0.35 TOPCon N 132 G-G 670-680 21.9% 80 -0.3 HJT N 132 G-G 700-710（ +光转换） 22.9% 85 -0.24 创造财富 / 担当责任 6 叠层 → 多结电池将成终极形态  钙钛矿 /异质结叠层电池现雏形 ， 多结电池驶向星辰大海 。 2023年 4月 13日 KAUST中心的小面积钙钛矿 /异质 结叠层电池创下 33.2%的效率纪录； 1月曜能科技叠层电池达到 32.44%的效率 。 德国 ISFH研究表明 ， 成熟晶 硅电池的效率已难破 30%， 钙钛矿薄膜电池理论效率虽高但亦难工业制造 。 而多结电池凭借吸收光谱更宽 、 开压更高 ， 晶硅 /钙钛矿叠层电池被公认为光伏电池终极形态 。 图 3：太阳能电池效率发展趋势 资料来源： 《 Solar cell efficiency tables Version 61》 ，中国银河证券研究院 24% 2 6 . 4 0 % 2 6 . 8 % 2 6 . 7 % 3 3 . 2 % 3 7 . 9 % 3 8 . 8 % 3 9 . 2 % 4 7 . 6 % 23% 24% 2 4 . 5 % 2 4 . 5 % 2 6 . 8 % 2 0 % 2 5 % 3 0 % 3 5 % 4 0 % 4 5 % 5 0 % P E R C T OP Co n H J T x B C 叠层 3 结 5 结 6 结 聚光 量产 效率记录 P 型 电池 N 型电池 多结电池 图 4：多结太阳电池 SQ理论效率极限轻松突破主流单晶单节电池 资料来源： 《 Fundamental losses in solar cells》 ，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 异质结：效率突破是关键 创造财富 / 担当责任 8 HJT优势突出  HJT即具有本征非晶层的异质结技术 （ Heterojunction Technology） ， 核心结构是晶硅层与非晶硅薄膜 。  异质 PN结一方面可以形成更高的开路电压 ， 另一方面能实现更好的钝化效果 ， 因此更易提升转换效率 。  HJT优势明显 ， 有望成为 N型主流： 1） 抗光衰能力更强 ， 可实现 25年功率衰减不超过 8%， 明显优于 PERC的 20%和 TOPCon的 13%； 2） 两侧均具有透光能力 ， 双面率最高可达 95%， 高于 PERC与 TOPCon电池； 3） 双面均有晶硅 +非晶硅结构 ， 实现双面钝化 ， 其钝化选择率可达 14.0（ PERC电池仅 11.7） ； 4） 适应能力强 ， 较双面 PERC， 温度升高后效率降低幅度小 ， 温度系数仅为 -0.26%/℃ （ PERC约 - 0.35%/℃ ， TOPCon约 -0.3%/℃ ） ； 5） 结构应力分布更均衡 、 更稳定 ， 易提升良率且后续运维压力小 。 创造财富 / 担当责任 9 HJT优势突出  HJT电池的制备过程仅 需 4步 ， 产线简单 ， 良 率更高 。  薄膜沉积工艺不涉及高 温扩散环节 ， 能耗更低 。  两步薄膜沉积可通过设 备优化实现二合一 ， 产 业化潜力巨大 。  HJT易实现叠层结构 ， 可通过改良膜的性能 、 增减膜甚至与钙钛矿薄 膜电池技术叠加 ， 突破 晶硅效率极限 ， 升级空 间广阔 。 图 5： HJT对称结构以及 4道制造工序 资料来源：华晟新能源官网，金刚昊阳官网，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 10 HJT前景广阔  国际光伏技术路线图 （ ITRPV） 预测 2025年 /2030年全球 HJT市场份额约 9%/13%；  中国光伏协会对 HJT发展前景更乐观 ， 预测 2025年 /2030年其市场份额约 18%/32%。 图 6：国际光伏技术路线图对全球光伏电池技术市场份额的统计预测 资料来源： ITRPV，中国银河证券研究院 图 7：中国光伏协会对全球光伏电池技术市场份额的统计预测 资料来源： CPIA，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 11 HJT爆发在即  HJT大订单签订 ， 市场验证加速 。 2022年 9月 ， 华晟新能源和中电建华东院正式签署采购合作框架协 议 ， 2022年至 2025年华东院将从华晟采购 10GW异质结光伏组件 ， 这成为迄今为止行业内 N型电池最 大订单 ， 成为 HJT产业化里程碑 。  据 CPIA预测 ， 2023年 HJT市占率有望或达 3%， 对应装机有望超过 10GW。  华晟扩产领跑 。 华晟新能源目前除了宣称总部 ， 还拥有合肥 、 无锡 、 大理三个基地 。 华晟宣城规划共 5期 ， 目前 1-3期已经投产 ， 合计 5GW， 4-5期预计分别将于 2023年 6月和第四季度设备搬入 。 公司 2022年实现销售收入 17个亿 ， 对应约 900MW异质结组件的出货 。 预计 2023年电池 /组件产能分别达到 22.5GW/18.6GW。 华晟 M6-144常规版型组件功率已突破 500W， G12-132常规版型组件功率突破 730.55W， 组件转换效率达到 23.5%。  根据公司披露信息不完全统计 ， 目前全行业已公布 HJT电池产能超过 200GW， 已投产约 8GW， 在建 约 53GW。 预计 2023/2025年底国内 HJT产能有望实现 68GW/97GW。 创造财富 / 担当责任 12 HJT提效降本之路 图 8： HJT降本提效关键技术 资料来源： 《 不断创新的 HJT技术 》 王文静， 《 效率 25%+异质结电池及可靠性研发进展 》 通威股份， 《 异质结技术的产业化发展 》 晋能科技， 《 异质结超薄片技术和可靠性能的低碳未来展望 》 东方日升，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 13 提效 —单面 → 双面微晶  相较于传统非晶硅薄膜 ， 微晶硅薄膜 透光率更优 、 缺 陷密度更低 、 掺杂效率更高 、 导电率更高 ， 从而获得 更高的转换效率 。 微晶工艺难点在于解决生产节拍较 慢及一致性问题 。  单面微晶基本开发完成 ， 开始挑战双面微晶 。 2022年 头部企业与设备商携手完成了微晶技术的初步落地 ， 华晟 采用迈为 VHF-PECVD设备的单面微晶 HJT2.0电 池首片效率达到 24.68%， 目前宣城二期平均效率约 25%， 预计今年双面微晶导入后平均效率有望达到 25.5%。  东方日升 双面微晶产品 “ 伏羲 ” 电池效率中试效率已 达 25.5%， 组件效率达 23.89%。 通威 采用纳晶工艺 ， 年底完成双面纳晶导入有望突破 25.5%+的效率 。  为实现极致的钝化 、 吸光等效果 ， 在 i层 、 a层 、 p层 、 n 层硅基础上演变出的多层结构或将成为主流 ， 对工艺 掌控 、 设备性能等方面提出更高要求 。 图 10：华晟异质结电池在正面制备微晶硅层形成单面微晶电池 资料来源：华晟新能源官网，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 14 提效 —改进封装工艺  光转膜或成标配 。 HJT微 /非晶硅中的硅氢键会被紫外光破坏 ， 导致功率 、 寿命降低 。 传统解决方案为使用 UV截止膜来阻挡紫外光 ， 但吸收到的光能量会降低 。 而光转胶膜能将紫外光转换成可见光再被电池吸收 ， 从而提升组件发电量 ， 实证数据表明其能提升 1-2%的组件功率 。 目前行业头部企业基本完成导入 。  高阻水性材料进一步保障产品寿命 ， 提升长期效率 。 此外 ， HJT特殊的材料 、 结构导致其极易受水气影响 ， 常规封装材料无法应对挑战 。 目前行业正在导入丁基胶作为 HJT封装材料 ， 预计年底有望实现导入 。 图 12：赛伍技术单玻（左）及双玻（右） HJT电池组件封装解决方案中应用光转胶膜 资料来源：赛伍技术官网，中国银河证券研究院 图 11：光转膜组件发电量提升效果 资料来源：华晟新能源官网，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 15 提效 —N型硅片质量提升  N型硅片制备技术逐渐成熟 ， 品质不断提升 。 截止目前 ， N型硅片少子寿命已由最初的 500μs提升至 2000μs左右 ， 氧含量下降由 14ppma下降至 11-12ppma。  预切片 、 清洗吸杂等处理工序进一步提升硅片质量从而提升电池效率 。 据晋能科技测算 ， 通过前处 理工艺可降低缺陷密度及损耗 ， 可实现 0.2-0.3%左右的效率提升 。 图 9：降低硅片氧含量来减轻甚至解决硅片氧同心圆问题 资料来源： 《 效率 25%+异质结电池及可靠性研发进展 》 通威股份，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 16 降本 —薄片化  虽然硅片越薄短路电流会越少 ， 但是 HJT非晶硅层可以帮助形成更高的开路电压 ， 即原理上 HJT硅片减薄不会 明显影响效率 。 此外 HJT生产工艺简单且使用低温环境 ， 不易产生碎片 。  目前头部企业已做到 110~130μm厚度 ， 行业正在冲击 100μm厚度 ， TaiyangNews研究报告显示 HJT已有 80微 米厚度的实现路径 。 硅料价格为 150元 /kg时 ， 硅片厚度每减薄 10微米可以带来单瓦硅成本 0.01元左右的降低 。 图 14：不同电池技术路线的硅片厚度变化趋势（ μm） 资料来源： CPIA，中国银河证券研究院资料来源：华晟新能源，中国银河证券研究院 图 13：使用 100μm左右的硅片厚度的 HJT效率仍处于 25%+的高水平 创造财富 / 担当责任 17 降本 —硅片  半棒半片：硅棒开方后再将其分成两个半棒 。 技术上 ， 整片厚度难突破 120μm， 而半片更易实现薄片化 ， 2023年 5月高测股份首次展示利用半片工艺制造的 60μm超薄硅片 。  边皮切割： HJT对硅棒的边皮料利用率更高 ， 可提高硅棒使用率 ， 可助力硅成本下降约 15%。  氧含量容忍度更高： HJT较 TOPCon可使用更高氧含量的头尾料 ， 可进一步降低约 30%硅成本 。 表 3： G12 N半型硅片边皮切割成本是整片切割的约 85% 资料来源：华晟新能源，中国银河证券研究院 资料来源：华晟新能源，中国银河证券研究院 图 15：边皮切割 公司 外购边材 外购方棒 片厚 (μm) 130 130 单价 (元 /kg) 125 205 每公斤出片 pcs 41.97 48.62 硅料单片成本 (元 ) 3.15 4.22 硅块加工成本 (元 ) 0.18 / 切片单片成本 (元 ) 0.884 0.763 合计 (元 ) 4.22 4.98 创造财富 / 担当责任 18 降本 —银耗  据 PV Infolink数据 ， 2022年 HJT非硅 成本约为 0.28元 /W， 显著高于 PERC 的 0.16元 /W和 TOPCon的 0.19元 /W， 非硅成本中占比约 50%是银耗 。  HJT电池为双面结构 ， 总银耗量更高 。  据 CPIA统计 ， 2022年 PERC平均银浆 耗量仅 91mg/ 片 （ 同比 -5.6% ） ， TOPCon约 115mg（ 同比 -20.7%） ， HJT约 127mg（ 同比 -33.2%） 。  与 PERC、 TOPCon不同 ， HJT由于 工艺特殊性需要使用低温银浆 , 企业 倾向于 使用价格更昂贵但更成熟的进 口银浆 ， 进一步增加了浆料成本 。 图 16： PERC、 HJT与 TOPCon银浆耗量 /mg变化趋势 资料来源： CPIA ，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 19 降本 —银耗  方法一：优化栅线 。 可以改进印刷工艺 ， 结合钢板印刷等方法将细栅细化；可以采用 SMBB技术 （ 增加主栅 数 、 降低主栅宽度 ） ， 既能提高电流传输效率也能直接降低银耗 ， 还能增强电池应变能力；可以采用 无主栅 （ 0BB） 技术 ， 即主栅不用银浆而直接使用导电线 、 焊带 ， 大幅降低银浆耗量 。  SMBB已成 N型电池技术标配工艺 ， 部分头部异质结企业已实现量产 18+BB。 0BB技术实现路径多 ， 发展最 早最成熟的是瑞典 Meyer Burger的 SmartWire技术 ， REC已采用该技术；德国 Schimid、 美国 GT也采用类似 方法 。 国内受专利限制 ， 更多采用点胶焊接的方式 ， 我们预计仍需半年至一年来实现成熟的量产导入 。 图 18： SmartWire技术示意图 资料来源：索比光伏网，中国银河证券研究院资料来源：华晟新能源，中国银河证券研究院 图 17：主栅数量演化及 SMBB技术示意图 创造财富 / 担当责任 20 降本 —银耗  方法二 ， 银包铜 。 通过调整浆料中银 、 铜和助剂的比例实现性能不减并降低银耗 。 对比纯银浆 ， 银包铜浆料 可降本 20%-50%。 银包铜技术已成为 HJT降本必经之路 ， 目前 50%银含量的实证数据无问题 ， 正在突破 40% 以下的超低比例浆料 。 各企业正陆续进行量产导入 ， 预计年底将全面使用银包铜浆 。  目前华晟最新产线已实现单片银耗 100mg， 公司计划今年全面应用银包铜 +0BB技术后进一步降至 70mg， 折 合单瓦银耗仅 10mg以下 ， 成本降至 0.08元 /W。 图 20：实证数据显示 50%银含量的银包铜浆料对电池性能影响较小 资料来源：晋能科技，中国银河证券研究院资料来源： 《 低成本银包覆铜导电浆料的可控制备及其在太阳能电池中的应用 》 刘徐迟，中国银河证券研究院 图 19：银包铜浆料结构示意图及实验室测试数据 正面银包铜 浆料 Ag含量 背面银包铜 浆料 Ag含量 创造财富 / 担当责任 21 降本 —银耗  方法三 ， 电镀铜技术 。 不经丝网印刷 ， 直接在 TCO上电镀沉积 Cu电极 ， 完全替代银且可提升转换效率 ， 降 本增效空间最大 ， 但同时面临设备不成熟 、 成本高 、 环保审批挑战大等问题 ， 技术路线亦未确定 。  2022年 8月 1日 ， 迈为结合澳大利亚金属化公司 SunDrive的电镀铜技术实现了 26.41%的 HJT电池纪录 。 目前 国内华晟 、 通威等头部 HJT企业已有 demo线测试 。 据东方日升测算 ， 当电镀铜技术能实现效率 +0.5%、 单瓦 成本达到 0.05元时 ， 将具备量产导入能力 。 我们预计该技术还需 2年左右观察期 。 资料来源： 迈为股份 官网， 《 2020年 中国光伏 技术发展 报告 —— 晶体硅太 阳能电池 研究进 展 》 ，中 国银河证 券研究院 图 21 ： 常 规 电 镀 铜 技 术 新 增 工 艺 及 重 点 环 节 创造财富 / 担当责任 22 降本 —设备  非硅成本中设备折旧是第二大成本项 ， 设备降本是 HJT大规模产业化的必要条件 。 核心镀膜环节中主流路线 为 PECVD+PVD， 另外也存在热丝 CVD、 RPD等路线 。 目前国内异质结设备已全球领先 ， 其中迈为 、 捷佳 等已具备整线交钥匙能力 ， 钧石 、 理想等镀膜设备性能突出 。 由于国产化率和下游需求较高 ， 我们认为当下 设备降本能力相对较弱 ， 电池企业更需要提升自动化 、 生产效率 、 扩大产能来降低单瓦成本 。  2022年设备基本维持 4亿 /GW水平 ， 但新增了双面微晶 、 退火除杂等功能 。 华晟最新产线设备成本实现 3.5亿 /GW， 行业目标年底有望实现 3亿 /GW。 清洗制绒 非晶硅薄膜沉积 TCO膜沉积 金属化 交钥匙能力 迈为股份 √ √ √ √ 钧石能源 √ √ √ 捷佳伟创 √ √ √ √ H2GEMINI √ √ √ 理想万里晖 √ Applied Materials √ √ INDEOtec（实验室规模） √ √ Rena（德国） √ Singulus（德国） √ √ 表 4 ：HJT 电 池 生 产 设 备 供 应 商 资料来源：TaiyangNews， 公司产品手册， 中国银河证券 研究院 创造财富 / 担当责任 23 降本 —靶材  靶材是沉积 TCO薄膜的关键材料 ， ITO（ 氧化铟锡 ） 是靶材首选 （ 制成的 ITO薄膜导电率高 、 可见光透 过率高 、 物理化学稳定性强 ） ， 但铟价格昂贵 。 主要降本方向包括：  1） 国产化：据华经情报网统计 ， 2020年我国靶材市场外企占比近 70%， 大尺寸高纯靶材主要被日企 垄断 。 近年靶材国产化进程加速 ， 其中隆华科技已通过隆基 、 通威 、 华晟等企业产线验证 ， 映日科技 已进入晋能集团供应链体系 。  2） 提升利用率：通过调整激发磁场 ， 优化靶材纵向尺寸来提升靶材利用率 ， 单瓦可节省 0.02-0.04元 。  3） 去铟化：相比于 ITO， 采用锌为原料的 AZO靶材性成本更低 、 光学性能更佳 ， 有望成为良好替代品 ， 但仍需解决电学性能差的问题 。 据德国 Juelich机构研究 ， 理论上 AZO靶材可降低 50%~85%的铟耗 。 铟的综合性能更高 ， 理论上降铟会导致效率损失 ， 但是 2022年 3月隆基采用无铟靶材的 HJT电池实现 了 25.4%的纪录 ， 进一步证实 去铟化 在降本增效进程中的可行性 。  目前迈为与华晟正在验证背面 AZO替代方案的可行性 ， 华晟预计 2024年实现无铟 TCO应用 ， 结合其他 技术实现 26%的电池转换效率 。 创造财富 / 担当责任 24 头部企业积极布局 资料来源：各公司官网，中国银河证券研究院 公司 项目 已投产 在建 规划 2022年底 2023年底 2025年底 爱康科技 湖州 长兴 0.82 1.2 8 0.82 2.02 10 赣州 （ N型 TOPCON） 5 5 14.5 舟山（表外） 3 9 3 12 华晟新能源 宣城 2.7 8.3 10 2.7 11 21 大理 2.5 5 2.5 5 合肥 5.4 5.4 无锡 3.6 5 明阳智能 盐城 2 3 2 2 5 通威股份 双流 0.2 0.2 0.2 0.2 合肥 0.25 0.25 0.25 0.25 金堂 1 1 1 1 金刚 光伏 吴江 1.2 1.2 1.2 1.2酒泉 4.8 4.8 4.8 潞能能源 张家港 1 1 1 1 东方日升 金坛 0.5 4 0.5 4.5 4.5宁海 5 10 5 20 晋能科技 晋中 0.2 0.2 0.2 - 其他 1.7 19 140 3.5 13.1 27.2 合计 14.4 50 185 13.4 63.8 138 表 5：布局 HJT电池主要企业梳理（单位： GW） 创造财富 / 担当责任 25 头部企业积极布局（续） 华晟喜马拉雅系列 东方日升伏羲系列 晋能科技 JNHM系列 金刚光伏 JG系列 爱康科技 iPower组件 产品 示意 图 2 3 型号 电池： M6-12BB(140μm)、 G12-15BB(130μm) 组件： G12/132版型 (720W)、 G12/120版型 (635W)、 G10/144 版型 (600W)、 G10/108版型 (450W)、 M6/144版型 (500W)、 M6/120版型 (400W) 组件： G12/132版型 (700W) 组件： M6/120版型 (395W)、 M6/140版型 (475W)、 G12/132版型 (720W) 电池： G12-12BB(150μm) 组件： G12/80版型 (425W)、 G12/90版型 (480W)、 G12/100 版型 (530W)、 G12/110版型 (585W)、 G12/120版型 (650W)、 G12/132版型 (710W)、 电池： G12-12BB(150μm) 组件： G12/120版型 (635W)、 G12/132版型 (700W) 效率 电池：最高 25.2%组件：最高 23.23% 电池：最高 25.5%组件：最高 22.5% 电池：最高 25%+ 组件：最高 23% 电池：最高 24.7%组件： 22.6 技术 光注入、吸杂退火、半棒半片 切割、超薄硅片、光转膜、单 面微晶、 SMBB、银包铜等 半棒半片切割、超薄硅片、光 转膜、单面微晶、 0BB、银包 铜等 吸杂、半棒半片切割、 超薄硅片、光转膜、单面 微晶、 0BB、银包铜等 超薄片硅片、半棒半片切割、 单面微晶、 SMBB、银包铜等 超薄硅片、半棒半片切割、 SMBB等 表 6：主要已面市 HJT产品型号及相关信息 资料来源：各公司官网，各公司公告，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 钙钛矿产业化进程加速 创造财富 / 担当责任 27 优势突出  目前用作薄膜太阳能电池材料的钙钛矿主要指的是 有机无机杂化钙钛矿 ， 它是一类具有正八面体结构 结构 ABX3化合物 。 典型体系有甲胺铅碘 （ MAPbI3） 、 甲脒铅碘 （ FAPbI3） 等 ， 是最先进的光伏材料 。  钙钛矿最大优势在于效率潜力大 ， 仅用 10年实验室效率就提升了 10%+至 25.8%， 而晶硅电池用了近 30 年；单结钙钛矿电池理论效率 33%亦大于晶硅电池极限 。 钙钛矿 /异质结叠层电池实验室已来到 33.2%。 图 23 ： 单 结 钙 钛 矿 电 池 与 叠 层 电 池 实 验 室 效 率 资料来源： NREL， 中国银 河证券 研究院 资料来源： 《 钙钛矿光伏组件的产业化路径 》 吴颜亮，中国银河证券研究院 图 22：银包铜浆料结构示意图及实验室测试数据 创造财富 / 担当责任 28 优势突出（续） 钙钛矿电池的综合优势主要体现在：  钙钛矿是人工合成材料 ， 根据配方不同可调整带隙 ， 因此材料可设计性极强 ， 对光谱吸收的范围更广 ； 光吸收系数高 ， 是晶硅的百倍 ， 电池也不需要做的太厚 ；  不含有任何稀缺材料 ， 材料成本极低 ；产业链条 、 工序流程较晶硅电池大大缩短 ， 生产效率极高 ， 据极 电光能测算 ， 投资成本可缩减 50%左右 ；组件端降本空间巨大 ， 较晶硅组件有 50%左右的降本空间 ；  对杂质 、 缺陷容忍度能力更强 ， 更易实现高效率以及大规模制备推广 ；  外观 、 形态可调 ， 应用场景更广 ， 如 BIPV、 弱光室内应用 、 可穿戴与便携式电源等；  碳足迹更低 ， 全生产过程能耗仅晶硅的 1/3.6， 能量回收期仅晶硅的 1/4；  弱光性能更好 、 温度性能更好 、 无 PID和 LID效应 ， 实证数据显示 ， 钙钛矿电池发电出力更高 ， 较晶硅 增幅 10%。 创造财富 / 担当责任 29 产业化难点一：大面积制备  电池面积扩大一般会降低电池效率 ， 而钙钛矿的结晶特性使得大面积电池制备造成的效率损失更大 。  主要原因： 1） 制膜工艺局限性导致钙钛矿薄膜性能变差； 2） 非光活性面积增大导致电流密度减小； 3） 结构设计导致串联电阻增大 。 其中钙钛矿薄膜质量是最主要因素 。 图 25 ： 当 前 工 艺 局 限 性 导 致 的 几 大 钙 钛 矿 薄 膜 沉 积 问 题 资料来源： 《 钙钛矿 光伏组件 的产业化 路径 》 极 电光能， 《 面向产 业化的钙 钛矿异质 结叠层太 阳电池技 术开发 》 通威股份， 中国银河 证券研究 院 图 24：钙钛矿电池（ PSC）效率受面积变化影响最大 资料来源： 《 Scalable frabrication of perovskite solar cells》 ，中国银河证券研究院 创造财富 / 担当责任 30 极电光能 —“原位固膜”法制备钙钛矿薄膜  极电光能基于钙钛矿成核结晶 机理 ， 自主研发了 “ 原位固膜 ” 技术即真空溶液两步法 。  步骤：首先使用真空蒸镀法形 成干法骨架 ， 然后使用溶液法 在骨架基础上反应形成钙钛矿 薄膜 。  该类方法难点在于骨架形貌控 制 、 固液反应控制 、 配方效率 等 。  优势：膜层质量高 、 性能好 ， 工艺窗口宽易大面积放大 ， 适 用不平整底电池 ， 兼容叠层电 池 。 资料来源： 《 钙钛矿光伏组件的产业化路径 》 极电光能，中国银河证券研究院 图 26：极电光能钙钛矿薄膜制备方法