鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈格局解析
鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池,屬于第三代高效薄膜電池的代表,具有高效率、低成本、高柔性等優(yōu)勢,是未來光伏BIPV、電動汽車移動發(fā)電電源領(lǐng)域的明星材料。
以1GW產(chǎn)能投資來對比,晶硅的硅料、硅片、電池、組件全部加起來,需要大約9億、接近10億元的投資規(guī)模,而鈣鈦礦1GW的產(chǎn)能投資,在達到一定成熟度后,約為5億元左右,是晶硅的1/2。
鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈
鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈明顯短于晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)協(xié)鑫納米的披露,100兆瓦的單一工廠,從玻璃、膠膜、靶材、化工原料進入,到組件成型,總共只需45分鐘。
而對于晶硅來說,硅料、硅片、電池、組件需要四個以上不同工廠生產(chǎn)加工,倘若所有環(huán)節(jié)無縫對接,一片組件完工大概也要三天左右時間,用時差異很大。
鈣鈦礦太陽能電池的組件生產(chǎn)流程:沉積透明導電層(TCO)、沉積電子傳輸層(ETL)、沉積鈣鈦礦層、沉積空穴傳輸層(HTL)、背電池制備、組件封裝,較晶硅類太陽能電池制備大幅簡化。
鈣鈦礦太陽能電池工藝包括薄膜制備、激光刻蝕、封裝三大步,關(guān)鍵在實現(xiàn)大面積高質(zhì)量薄膜制備。
鈣鈦礦電池市場格局
國內(nèi)本土鈣鈦礦設(shè)備廠商訂單部分已成功交付,生產(chǎn)廠商效率不斷突破,融資進展順利,已陸續(xù)布局中試線。
國內(nèi)PSCs生產(chǎn)主要廠商協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能均已完成超億元融資。
協(xié)鑫光電已投建全球首條100MW大面積組件中試線,作為目前最大尺寸鈣鈦礦電池記錄的保持者,正致力于開發(fā)1m×2m大尺寸鈣鈦礦組件,在度電成本比晶硅更低的情況下,開啟鈣鈦礦電池的商業(yè)化量產(chǎn)。
極電光能已開始建設(shè)150MW試驗線,64cm鈣鈦礦光伏組件轉(zhuǎn)換效率高達20.5%,穩(wěn)態(tài)達20.1%。
2020年上海光伏展上,協(xié)鑫、愛旭和賽維展出了鈣鈦礦疊層電池相關(guān)產(chǎn)品。
2021年安徽華晟完成了異質(zhì)結(jié)/鈣鈦礦疊層電池中試開發(fā);隆基公布異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層電池專利,該疊層電池包括底電池、空穴傳輸層、鈣鈦礦吸收層以及透明導電層。泰州錦能新能源在湖南常德規(guī)劃鈣鈦礦銅銦鎵硒疊層電池項目,南京大學在全鈣鈦礦疊層電池效率高達26.4%,創(chuàng)造世界紀錄。
鈣鈦礦電池設(shè)備,其關(guān)鍵技術(shù)壁壘將建立在設(shè)備端。
從設(shè)備端來看,鈣鈦礦太陽能電池的制備主要工藝為涂布及PVD,生產(chǎn)流程比晶硅類大幅簡化,目前處于設(shè)備工藝驗證階段。
國產(chǎn)設(shè)備廠商德滬涂膜、眾能光電、捷佳偉創(chuàng)、晟成光電(京山輕機子公司)、邁為股份、帝爾激光等積極布局鈣鈦礦電池設(shè)備研發(fā)。
德滬涂膜深耕狹縫涂布設(shè)備,供應協(xié)鑫100MW量產(chǎn)線;眾能光電已對外銷售刮涂/涂布一體機、磁控濺射、熱蒸發(fā)鍍、ALD和激光刻蝕機等工藝單機以及光伏組件整線近100臺套;2022年6月,晟成光伏鈣鈦礦電池團簇型多腔式蒸鍍設(shè)備量產(chǎn),成功應用多個客戶端;2022年7月,捷佳偉創(chuàng)鈣鈦礦電池RPD設(shè)備出廠發(fā)貨;邁為股份、帝爾激光積極推進鈣鈦礦激光設(shè)備。
產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)還包括亞瑪頓、金辰股份、羅博特科、隆基股份、寧德時代、東方日升、通威股份、晶科能源、中來股份、聆達股份、金風科技、杰普特、拓日新能、無限光能、杭蕭鋼構(gòu)等。