钙钛矿高效率低成本优势显著,5-10GW级组件成本有望低至 0.5-0.6元/W。钙钛矿电池具备优异的光电性能,吸光效率高,带隙连续可调,更新迭代速度快,在光电转换方面具备诱人前景。单结钙钛矿电池理论转换效率 33%远超晶硅电池(29.4%),通过叠层结构则有望进一步突破效率极限至 46%。此外,钙钛矿电池投资成本与生产成本低,组件投资有望低至 5 亿元/GW,5-10GW 级组件量产成本仅为 0.5-0.6 元/W,高性价比优势有望实现光伏领域的又一突破。
稳定性是产业发展的关键考验,材料封装决定钙钛矿高效稳定。稳定性是钙钛矿产业发展的关键考虑因素,且决定了钙钛矿电池长效光电转换效率。解决稳定性主要从材料体系优化和封装设计提升两方面考虑,优化材料体系手段包括配方调节、界面优化,进而获得更稳定的晶体结构,封装结构设计则以沉积+胶膜封装解决水氧敏感问题,助力钙钛矿长效稳定。
钙钛矿首要落地场景为 BIPV,光伏幕墙投资回收期有望缩短。钙钛矿电池的柔性、高透明、颜色可调及吸光性能优异使其成为 BIPV 市场上最具吸引力的光伏器件,因此 BIPV成为钙钛矿电池首要落地场景,以遮阳棚、雨棚、公共场馆为首的公共 BIPV 为当前最佳试验场所。我们对 BIPV 幕墙进行经济性测算,假设 2024-2025 年钙钛矿电池实现 GW级出货,光电转换效率达到 18%,由于需要双倍 TCO 玻璃,钙钛矿电池成本约为 1 元 /W,通过“自发自用,余量上网”,在理想特定条件下,投资回收期预计为 10 年。随着钙钛矿电池稳定性及效率不断提升,投资回收期将进一步缩短,并在远期实现在 VIPV 及地面电站的应用。
多企业布局钙钛矿,2025 年产能有望高速增长。当前,钙钛矿电池头部企业处于百兆瓦级中试阶段,协鑫光电、纤纳光电和极电光能走在扩产前列。传统晶硅电池龙头企业纷纷布局晶硅-钙钛矿叠层电池。由于目前头部企业产线仍处于调试探索阶段,钙钛矿 GW级产线建成可能需要 1-2 年,将从 2025 年起实现高速增长。
风险提示:钙钛矿电池技术提升不及预期、产业链推进不及预期、下游应用需求不及预期
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