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    • 博众投资:钙钛矿热度飙升,成下一代光伏新势力!
    • 2022年07月28日来源:博众投资

    提要:钙钛矿是一种具有很强光-电转换效率的材料结构,应用广泛关注度高。钙钛矿(分子通式为ABX3的一类晶体材料),最早是1839年德国科学家GustavRose发现了元素组成为CaTiO3矿物,后来人们将具有这种晶体结构的物质统称为钙钛矿。

    本文由博众投资编辑整理。6月以来,包括京山轻机在内的钙钛矿电池概念股涨势强劲,备受市场关注。(博众投资)

    数据显示,截至27日收盘,7月以来钙钛矿电池指数涨超17%,27日涨幅超过4%。

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    28日,钙钛矿继续发力,杭萧钢构、隆华科技、中来股份、ST中利、捷佳伟创、杰普特等纷纷大涨。

    钙钛矿:最具潜力的下一代光电材料之一,性能优异应用广泛

    钙钛矿是一种具有很强光-电转换效率的材料结构,应用广泛关注度高。钙钛矿(分子通式为ABX3的一类晶体材料),最早是1839年德国科学家GustavRose发现了元素组成为CaTiO3矿物,后来人们将具有这种晶体结构的物质统称为钙钛矿。在钙钛矿八面体结构中,A是较大的阳离子,B是较小的阳离子,X是阴离子,每个A离子被B和X离子一起构成的八面体所包围。钙钛矿材料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,被认为是下一代最具前景的光电材料之一。(博众投资)

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    光伏领域是钙钛矿结构材料的主要应用领域之一。钙钛矿结构可设计性强,具有非常好的光伏性能,是光伏近年来的热门研究方向。在钙钛矿的ABX3结构中,A是阳离子,如有机阳离子甲胺CH3NH3+(MA+)、甲脒NH2CH=NH2+(FA+)、金属阳离子铯Cs+、铷Rb+等;B一般是二价金属阳离子,如铅离子Pb2+、锡离子Sn2+;X一般是卤素阴离子,常为氯离子Cl-、溴离子Br-、碘离子I-等。

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    核心亮点:高效率、低成本优势,稳定、环保、大面积制备问题正突破钙钛矿太阳能电池(PSCs)是第三代高效薄膜电池的代表,凭借良好的吸光性、电荷传输速率、巨大的开发潜力,实现了高效率、高柔性、低成本,被誉为“光伏领域的新希望”。钙钛矿太阳能电池还可通过与HJT叠层进一步提升光电转换效率,是未来产业化的重点发展方向。钙钛矿太阳能电池产业化进程中最主要的问题在于解决稳定性问题、大面积制备问题和环保性问题。(博众投资)

    效率:理论极值高于晶硅,可制叠层电池、产业化意义重大。PSCs光电转换效率提升速度明显高于晶硅类。钙钛矿太阳能电池(PSCs)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。

    成本:组件成本有望较晶硅大幅降低,原材料易得能耗较低。PSCs产业链显著缩短,原材料到组件仅需45分钟。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。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。

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    稳定性、大面积制备、环保性待突破,是制约产业化的最重要因素稳定性是制约钙钛矿太阳能电池产业化的重要因素。钙钛矿太阳能电池作为历史上发展最快的光伏技术,在效率及成本端均较晶硅类电池有优势,但主要缺点是寿命短(稳定性低)。目前钙钛矿太阳能电池的T80寿命(效率下降到初始值的80%)约4000小时,距当前主流光伏技术的25年寿命相差甚远。从原因来看,钙钛矿太阳能电池不稳定的原因可以分为吸湿性、热不稳定性、离子迁移等内在因素,和紫外线、光照等外在因素。(博众投资)

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    市场空间:预计2030年设备市场空间超800亿;BIPV带来千亿空间

    钙钛矿太阳能电池的制备主要工艺为涂布及PVD,生产流程比晶硅类大幅简化,目前处于设备工艺验证阶段。产学研结合,我国钙钛矿领域蓬勃发展全球领先。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。

    应用端:钙钛矿具备质量轻、厚度小、柔性大、半透明等特性,是未来BIPV、电动汽车移动发电电源领域的明星材料。我们预计2025年BIPV潜在市场规模达1210亿元,钙钛矿拥有天然适配优势,有望在BIPV领域率先打开市场。(博众投资)

    设备端:钙钛矿太阳能电池的制备主要工艺为涂布及PVD,生产流程比晶硅类大幅简化,目前处于设备工艺验证阶段。我们测算,2030年钙钛矿太阳能电池设备市场空间约805亿元。

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    产业化进程:研发端国产领航不断突破,产业端落地进展加速

    学术端: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。(博众投资)

    参考资料:

    《光伏设备行业行业深度报告:钙钛矿:下一代光伏新势力,渐成崛起之势》浙商证券;2022-07-02;

    《民生机械周报:钙钛矿电池的潜力》民生证券;2022-07-04;

    温馨提示

    本文观点由--蔡永嘉(执业编号A0600622020001)编辑整理,不构成投资建议,操作风险自负。股市有风险,投资需谨慎!



    责任编辑:蔡媛媛
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