钙钛矿太阳能电池：光伏新技术崛起，产业化加速

“东亚前海证券发布的钙钛矿太阳能电池行业深度报告，探讨了钙钛矿作为第三代太阳能电池的潜力和产业化进程。报告指出，钙钛矿电池因其高效率提升速度、低成本以及广泛应用场景而备受关注，但也面临稳定性差和大面积制备效率下降等问题。” 钙钛矿太阳能电池，作为新兴的光伏技术，具有显著的技术优势和市场前景。其核心在于钙钛矿材料，一种由有机阳离子A、二价金属阳离子B和卤素离子X组成的ABX3结构。目前，碘铅甲胺是常用的钙钛矿太阳能电池原材料。自该技术诞生以来，单结电池效率已从3.8%迅速提升至25.7%，理论上限还有进一步提升空间。 钙钛矿电池的结构多样，包括介孔型和平面型，以及正式和反式设计。平面反式结构因其简便的制备工艺、低温加工和较低的成本而受到青睐，尽管其效率相对较低。电池的低成本主要源于钙钛矿材料的低价格和低能耗生产过程，预计在大规模量产下，组件成本能降至0.5-0.6元/瓦，远低于晶硅组件的极限成本。 此外，钙钛矿电池的高效率源于其材料的优化带隙，适合构建效率更高的叠层电池，并且由于其柔性和轻质特性，适用于建筑一体化光伏（BIPV）和汽车光伏。然而，钙钛矿电池也存在显著挑战，如材料的不稳定性导致的寿命问题，以及大面积制备时效率下降的问题。 在生产工艺上，钙钛矿组件的生产流程高效，从原料到成品只需约45分钟，并且可以在单一工厂完成。关键功能层如空穴/电子传输层的材料选择尚未标准化，有有机和无机体系之分。为防止水分侵入，丁基胶和POE胶膜的应用变得重要。技术层面，PVD、RPD、ALD等方法用于传输层制备，狭缝涂布法（湿法）被广泛采纳为钙钛矿层制备的产业化选择。设备方面，镀膜设备、涂布/蒸镀设备、激光设备和封装设备是生产线的关键，其中镀膜设备的价值量最高，而激光设备的发展最为确定。 随着技术进步和产业化进程的加速，已有头部企业成功落地百兆瓦级产线，标志着钙钛矿电池商业化应用的步伐正在加快。未来，解决稳定性问题和提升大面积制备效率将是推动钙钛矿电池产业发展的关键。