钙钛矿电池行业报告（29页）

行业报告下载 2022年12月23日 08:57 管理员

提效：钙钛矿的理论极限转换效率远高于晶硅电池和薄膜电池。钙钛矿材料的吸光性能远高于晶硅材料，能量转换过程中能量损失极低。在理论极限上，晶硅太阳能电池、PERC单晶硅电池、HJT电池、TOPCon电池的极限转换效率为29.40%、24.50%、27.50%、28.70%。相比之下，单结钙钛矿电池理论最高转换效率达 31%，多结电池理论效率达45%，转换效率随着钙钛矿材料的叠加使用，转换效率不断提升至新的高度。制备成本方面，硅料价格的持续上涨使得下游电池和组件厂商利润承压均出现一定程度的下滑。而PSCs制作过程无需硅料，制作金属卤化物钙钛矿所需原材料储量丰富，价格低廉，且前驱液的配制不涉及任何复杂工艺，对纯度要求不高，后续组件对加工环境要求也不高，组件生产过程不需要晶硅电池的千度左右的加工温度，在生产过程中的能耗比较低，多数环节也不需要真空环境。目前，钙钛矿组件成本结构占比最多的是电极材料，达37%，钙钛矿自身材料成本占比仅为5%，钙钛矿组件未来仍有较大的降本空间。

设备投资额方面，晶硅电池在四个不同工厂内分别加工硅料、硅片、电池、组件，此过程需要至少耗时3天，而PSCs的生产流程简单，可在45分钟内将玻璃、胶膜、靶材、化工原料在单一工厂内加工成为组件，产业链显著缩短，价值高度集中。根据纤纳光电、协鑫纳米、牛津光伏等三家公司公布的数据，以达到1GW产能需要的投资金额来对比，晶硅的硅料、硅片、电池、组件全部加起来，需要大约9亿、接近10亿元的投资规模，而钙钛矿实现1 GW产能需要的投资金额约为5亿元左右，是晶硅的1/2左右，比起投资更高的第二代GaAs薄膜太阳能电池，成本更是只有1/10。PSCs主要由以下五个功能层组成：透明导电氧化物（TCO）、N型半导体（电子传输层ETL）、钙钛矿层、 P型半导体（空穴传输层HTL）和背电极。根据功能层的堆叠顺序，PSCs可分为正置的n-i-p和倒置的p-i-n 结构。旋涂法：可分为一步旋涂法和两步旋涂法。优点：操作简便，可通过调节转速控制薄膜厚度。但由于自身的缺陷，旋涂法制备的薄膜会出现涂膜不均的问题。一步反溶剂诱导快速结晶沉积法通过旋涂钙钛矿前驱液并用氯苯进行反溶剂萃取，得到致密均匀的钙钛矿薄膜。采用乙醚/ 正己烷的混合反溶剂来增加钙钛矿晶粒的成核密度，减缓晶体生长速度，得到光滑的钙钛矿薄膜。

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