随着目前光伏市场主流技术PERC效率逐步接近天花板，HJT、TOPCon、xBC技术发展如火如荼，钙钛矿太阳能电池作为下一代光伏新势力，光电转换效率持续提升，将成为光伏厂商未来布局的重中之重

简单介绍下钙钛矿

它是一种分子通式为 ABX3 的晶体材料，呈八面体形状，是一种具有很强光-电转换效率的材料结构，由于其光吸收系数高、载流子迁移率大、合成方法简单等优点，在光伏、LED等领域应用广泛

光伏领域是钙钛矿结构材料的主要应用领域之一，目前钙钛矿太阳能电池（PSCs）是第三代高效薄膜电池的代表

钙钛矿电池的工作原理

在光照条件下，钙钛矿化合物能够吸收光子，在吸收光子后其价带电子会跃迁至导带，导带电子随后被注入到 TiO2 的导带，然后被传输到FTO，与此同时空穴传输至有机空穴传输层（HTL），从而电子-空穴对分离，在接通外电路时，电子与空穴的移动产生电流。有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池禁带宽度约为1.5eV，消光系数高，几百纳米厚的薄膜即可充分吸收 800nm 以下的太阳光

钙钛矿太阳能电池（PSCs）的核心亮点：

1.高效率

钙钛矿电池转换效率提升速度明显高于晶硅类。钙钛矿太阳能电池用了10年左右的时间将转换效率从最初的3.8%，提高至25.7%（截至 2021 年 12 月 26 日），而这一进程晶硅类太阳能电池花费了四五十年

单结PSCs当前最高转换效率达25.7%，理论转化效率可达31%。单结 PSCs 指只有一个PN结的钙钛矿太阳能电池，多结PSCs指有多个PN结的钙钛矿太阳能电池，多结的PSCs光谱吸收效果更好、效率更高，但成本也更高。理论上单结 PSCs 最高光电转换效率可达31%，多结PSCs最高光电转换效率可达47%，显著高于晶体硅太阳能电池的29.4%

当前钙钛矿-硅异质结叠层电池实验室效率世界记录已达29.2%

HJT、TOPCon是太阳能电池产业化发展到第三阶段的代表，而钙钛矿-异质结、钙钛矿-TOPCon 叠层电池是第四阶段的支柱

2.成本低

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。但根据协鑫纳米披露，钙钛矿太阳能电池的生产流程简单，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

协鑫光电总经理范斌指出， 晶硅 1GW 的产能（硅料、硅片、电池、组件）投资在 11.6 亿；而协鑫纳米钙钛矿的第一条 100MW 设备产线投资在 1 亿元，未来如规模量产后将进一步降低

我国钙钛矿领域发展全球领先

学术方面，我国钙钛矿太阳能电池研发团队齐发力，产研结合探索最具竞争力和性价比的技术路线，专利申请数占全球68%；产业端，本土钙钛矿设备厂商订单先行，部分已成功交付，本土钙钛矿太阳能电池 生产厂商效率不断突破，融资进展顺利，已纷纷布局中试线

市场空间

钙钛矿太阳能电池凭借高效率、低成本和日益提升的稳定性，将逐步提高在全球光伏市场的渗透率，根据浙商证券测算，2030年钙钛矿太阳能电池设备市场空间约 805 亿元

相关受益公司：

京山轻机：公司目前针对钙钛矿设备业务主要着重在钙钛矿前段的镀膜设备，已有部分钙钛矿电池设备出货，目前已与行业多家钙钛矿电池企业有业务联系和合作，并有产品应用于多个客户端

杭萧钢构：子公司合特光电计划2022年底投产首条晶硅薄膜+钙钛矿叠层电池中试线，电池的生产设备是根据自主设计的生产工艺，规划产能为100MW，目标转化效率为28%以上

金刚玻璃：公司拥有自主研发的异质结+钙钛矿叠层技术，包含用叠层的方法将钙钛矿材料的薄膜层涂覆异质结电池表面，充分利用两种电池对光的吸收以提升电池转换效率

协鑫集成：旗下协鑫光电正在建设 100MW 量产生产线，将把组件面积扩大至1m*2m，组件光电转化效率将提高至18%以上，是行业目前唯一拥有量产产线的钙钛矿制造企业

亚玛顿：纤纳光电与亚玛顿签署合作协议，未来双方将在钙钛矿太阳能电池玻璃定制、BIPV组件、TCO 玻璃等多个方面展开多维度合作