钙钛矿光伏靶材行业报告（23页）

行业报告下载 2023年03月15日 07:49 管理员

钙钛矿光伏电池的实验室光电转换效率在 10 年间快速追赶晶硅光伏电池。目前光伏电池技术中应用最为广泛的是第一代晶硅电池。而钙钛矿光伏电池则凭借优异的光电转换效率，在第三代太阳能电池中脱颖而出。钙钛矿光伏电池的实验室光电转换效率从 2009 年的 3.8%提高至 2021 年的 25.7%，而这一进程晶硅光伏电池花费了四五十年。钙钛矿电池的理论转换效率天花板相对晶硅电池较高，未来提升潜力大。目前，主流光伏晶硅电池的光电转换效率已接近天花板，晶硅组件的实验室最高转换效率为 26.7%，量产转换效率约为 23-25%，理论转换效率上限为 29.3%；而钙钛矿单结电池的实验室光电转化效率为 25.7%，理论转换效率可以达到 33%，钙钛矿叠层电池的理论转换效率更达到 45%，具有较高的天花板。预计未来伴随钙钛矿技术的逐步成熟，钙钛矿电池的光电转换效率具备较高的提升空间。钙钛矿光伏产业链较晶硅光伏显著缩短，原材料到组件仅需 45 分钟。据协鑫纳米，100 兆瓦的钙钛矿单一工厂，从玻璃、胶膜、靶材、化工原料进入，到组件成型，总共只需 45 分钟。而对于晶硅来说，硅料、硅片、电池、组件需要四个以上不同工厂生产加工，一片组件完工大概需要三天以上的时间，用时差异大。

从原材料视角，钙钛矿原材料丰富、材料用量少、纯度要求低。相比于晶硅问世至今材料未发生变化，钙钛矿的材料可以不断迭代。钙钛矿是直接带隙材料，吸光能力远高于晶硅，晶硅组件中硅片厚度通常为 180 微米，而钙钛矿组件中钙钛矿层厚度大概是 0.3 微米，存在三个数量级的差异，因此，相比于全球每年大概 50 万吨的硅料产量，钙钛矿仅需大概 1000 吨即可满足需求。纯度要求方面，相比于硅料 99.9999%的纯度要求，钙钛矿仅需 95%即可满足使用要求。钙钛矿在产能投资、单瓦能耗等方面均具有优势。产能投资方面，晶硅光伏的硅料、硅片、设备、组件加起来，约在 10 亿元/GW，而钙钛矿光伏的产能投资，在达到一定成熟度后，约为 5 亿元/GW，是晶硅光伏的 1/2。单瓦能耗方面，晶硅光伏的最高工艺温度在 1500 度以上，而钙钛矿光伏的最高工艺温度在 150 度左右，因此，钙钛矿组件的制造能耗显著低于晶硅组件制造能耗，单晶硅光伏组件的能耗约是 1.52KWh/W，而钙钛矿组件能耗仅为 0.12KWh/W，约为晶硅组件制造能耗的 1/10。

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