钙钛矿电池包含五个功能层:TCO 导电玻璃、电子传输层(ETL)、钙钛矿层、空穴传输层(HTL) 以及背电极。
成本占比:TCO玻璃34%,电极30.9%,钙钛矿材料3.1%。
平面结构的钙钛矿电池主要分为正式和反式两种类型。
(1)理论极限效率( 31% )高于晶硅电池(29.4%)。钙钛矿电池产业化效率目前为15.5%,组件成本可达0.7元/W;与此对应,PERC电池平均转换效率为22.8%,组件成本1.9元/W。
(2)轻薄柔性、透光性强、短波长范围内吸光能力强。基于这些特征,钙钛矿电池与晶硅电池存在差异化应用场景,其中 BIPV(光伏建筑一化)和 CIPV(车载光伏)领域应用潜力最大。
(3)钙钛矿电池产业链比晶硅电池短,总投资比晶硅电池低。晶硅电池从无到有需要经历硅料、硅片、电池、组件四个环节,钙钛矿电池在一个厂房就可以完成生产。
(4)钙钛矿电池相对于其他化合物薄膜电池(如CdTe、CIGS电池等)具有原料易获取、可迭代、成本低的优点。
(1)钙钛矿电池转换效率随面积增大而衰减严重。当单结钙钛矿电池面积从0.1 cm 2 增加到约10 cm 2 时,实验室效率从25.5%下降至19.6%。
(2)不耐用:钙钛矿材料存在不耐高温、不耐光照、易水解、易氧化等缺陷。现阶段的钙钛矿电池寿命短,稳定性差,效率衰减过快,无法满足工业化生产的需要。
产业化设备主要包含磁控溅射仪、RPD 设备、涂覆机、蒸镀机和激光设备等 。
空穴传输层采用磁控溅射设备;钙钛矿层多采用涂覆机;电子传输层多采用RPD设备;背电极根据选取材料不同可以选用磁控溅射设备或蒸镀机。
RPD 和涂覆机是生产环节中最贵设备。RPD设备目前捷佳伟创独供,价格较高。涂覆机的量产设备主要来源是上海德沪、日本东丽、众能光电和大正微纳。
京山轻机:蒸镀设备(用于电极层、钙钛矿层沉积)。
金晶科技: 国内TCO导电膜玻璃龙头企业。
杭萧钢构:收购合特光电进军HJT叠层钙钛矿电池,投产首条异质结-钙钛矿叠层电池中试线。
西子洁能:参股众能光电10%,众能光电为钙钛矿设备头部标的。
帝尔激光:已有钙钛矿工艺设备订单交付。