鈣鈦礦&異質結專題深度報告光伏電池新技術新機遇鈣鈦礦&異質結專題深度報告光伏電池新技術新機遇目錄一異質結：效率突破是關鍵二鈣鈦礦：產業化進程加速三綜述與投資建議四風險提示目錄一異質結：效率突破是關鍵二鈣鈦礦：產業化進程加速三綜述與投資建議四風險提示N型技術變革已至P型瓶頸已現，N型替代正當時。據CPIA統計，2022年P型PERC電池量產平均效率達23.2%，世界效率記錄24.06%，已接近24.5%的理論天花板。而N型電池2022年量產平均效率均已超24.5%，華晟新能源G12-15BB電池量產效率達25.2%。N型技術變革已至P型瓶頸已現，N型替代正當時。據CPIA統計，2022年P型PERC電池量產平均效率達23.2%，世界效率記錄24.06%，已接近24.5%的理論天花板。而N型電池2022年量產平均效率均已超24.5%，華晟新能源G12-15BB電池量產效率達25.2%。HJT電池方面，隆基綠能2022年月創下26.81%的記錄；TOPCon電池方面，晶科能源10月創下26.4%的紀錄；IBC電池方面，日本Kaneda通過IBC+HJT結構拿下26.7%的效率記錄。此外，N型電池還具有無LID效應，更好的溫度性能、弱光性等優勢，已開啟對P型電池的全面替代之路。圖1：不同電池技術路線量產平均轉化效率表1：三大N型電池技術路線對比TOPConHJTIBC28.7%26.4%25.1%29.2%26.81%25.2%29.1%26.7%26%理論實驗室光電轉換效率紀錄量產-0.34~0.37%/℃易-0.23~0.25%/℃中-0.28~0.31%/℃難溫度系數量產難度成本較低較高中等資料來源：CPIA，中國銀河證券研究院資料來源：CPIA，中國銀河證券研究院3N型電池理論極限2021年隆基研究表明，雙面HJT理論轉換效率28.5%，雙面TOPConN型電池理論極限2021年隆基研究表明，雙面HJT理論轉換效率28.5%，雙面TOPCon理論轉換效率極限28.7%。根據Nature期刊上最新發布數據，2023年隆基基于突破世界紀錄的HJT技術，刷新雙面HJT理論轉換極限為29.2%。圖2：2021年隆基綠能計算各類鈍化電池類型的理論轉換極限效率資料來源：《OnthelimitingefficiencyforsiliconheterojunctionsolarcellsWeiLong，中國銀河證券研究院4N型電池、組件特性對比據東方日升量產數據，效率方面同版型HJT組件已明顯領先于TOPCon和PERC組件，在光轉膜加持下功率已突破700W，領先TOPCon組件約4%左右。HJT組件還具有更高的雙面率和更優異的溫度性能。表2：不同電池技術的組件特性對比資料來源：《異質結超薄片技術和可靠性能的低碳未來展望》東方日升，中國銀河證券研究院5電池技術210*105硅片種類組件型式組件功率（瓦）組件效率（%）雙面率（%）溫度系數（N型電池、組件特性對比據東方日升量產數據，效率方面同版型HJT組件已明顯領先于TOPCon和PERC組件，在光轉膜加持下功率已突破700W，領先TOPCon組件約4%左右。HJT組件還具有更高的雙面率和更優異的溫度性能。表2：不同電池技術的組件特性對比資料來源：《異質結超薄片技術和可靠性能的低碳未來展望》東方日升，中國銀河證券研究院5電池技術210*105硅片種類組件型式組件功率（瓦）組件效率（%）雙面率（%）溫度系數（%/℃）PERCP132G-G650-66021.2%70-0.35TOPConN132G-G670-68021.9%80-0.3HJTN132G-G700-710（+光轉換）22.9%85-0.24疊層→多結電池將成終極形態鈣鈦礦/異質結疊層電池現雛形，多結電池駛向星辰大海。2023年4月13日KAUST中心的小面積鈣鈦礦/異質結疊層電池創下33.2%的效率紀錄；1月曜能科技疊層電池達到32.44%的效率。德國ISFH研究表明，成熟晶硅電池的效率已難破30%，鈣鈦礦薄膜電池理論效率雖高但亦難工業制造。而多結電池憑借吸收光譜更寬、開壓更高，晶硅/鈣鈦礦疊層電池被公認為光伏電池終極形態。圖3：太陽能電池效率發展趨勢圖4：多結太陽電池SQ理論效率極限輕松突破主流單晶單節電池量產效率記錄50%P型電池多結電池45%40%35%30%疊層→多結電池將成終極形態鈣鈦礦/異質結疊層電池現雛形，多結電池駛向星辰大海。2023年4月13日KAUST中心的小面積鈣鈦礦/異質結疊層電池創下33.2%的效率紀錄；1月曜能科技疊層電池達到32.44%的效率。德國ISFH研究表明，成熟晶硅電池的效率已難破30%，鈣鈦礦薄膜電池理論效率雖高但亦難工業制造。而多結電池憑借吸收光譜更寬、開壓更高，晶硅/鈣鈦礦疊層電池被公認為光伏電池終極形態。圖3：太陽能電池效率發展趨勢圖4：多結太陽電池SQ理論效率極限輕松突破主流單晶單節電池量產效率記錄50%P型電池多結電池45%40%35%30%25%20%疊層3結5結6結聚光PERCTOPConHJTxBC資料來源：《SolarcellefficiencytablesVersion61》，中國銀河證券研究院資料來源：《Fundamentallossesinsolarcells》，中國銀河證券研究院6N型電池33.2%26.8%24%異質結：效率突破是關鍵異質結：效率突破是關鍵HJT優勢突出HJT即具有本征非晶層的異質結技術（Heterojunction異質PN結一方面可以形成更高的開路電壓，另一方面能實現更好的鈍化效果，因此更易提升轉換效率。HJT優勢明顯，有望成為NHJT優勢突出HJT即具有本征非晶層的異質結技術（Heterojunction異質PN結一方面可以形成更高的開路電壓，另一方面能實現更好的鈍化效果，因此更易提升轉換效率。HJT優勢明顯，有望成為N型主流：1）抗光衰能力更強，可實現25年功率衰減不超過8%，明顯優于PERC的20%和TOPCon的13%；2）兩側均具有透光能力，雙面率最高可達95%，高于PERC與TOPCon電池；3）雙面均有晶硅+非晶硅結構，實現雙面鈍化，其鈍化選擇率可達14.0（PERC電池僅11.7）；4）PERC，溫度升高后效率降低幅度小，溫度系數僅為-0.26%/℃（PERC約-0.35%/℃，TOPCon約-0.3%/℃）；5）結構應力分布更均衡、更穩定，易提升良率且后續運維壓力小。8HJT優勢突出圖5：HJT對稱結構以及4道制造工序HJTHJT優勢突出圖5：HJT對稱結構以及4道制造工序HJT電池的制備過程僅需4步，產線簡單，良率更高。薄膜沉積工藝不涉及高溫擴散環節，能耗更低。備優化實現二合一，業化潛力巨大。HJT易實現疊層結構，晶硅效率極限，升級空間廣闊。資料來源：華晟新能源官網，金剛昊陽官網，中國銀河證券研究院9HJT前景廣闊國際光伏技術路線圖（ITRPV）2025年/2030年全球HJT9%/13%HJT前景廣闊國際光伏技術路線圖（ITRPV）2025年/2030年全球HJT9%/13%；中國光伏協會對HJT2025年/203018%/32%。圖6：國際光伏技術路線圖對全球光伏電池技術市場份額的統計預測圖7：中國光伏協會對全球光伏電池技術市場份額的統計預測資料來源：ITRPV，中國銀河證券研究院資料來源：CPIA，中國銀河證券研究院10創造財富/擔當責任HJT爆發在即HJT大訂單簽訂，市場驗證加速。2022年9月，華晟新能源和中電建華東院正式簽署采購合作框架協議，2022年至2025HJT爆發在即HJT大訂單簽訂，市場驗證加速。2022年9月，華晟新能源和中電建華東院正式簽署采購合作框架協議，2022年至2025年華東院將從華晟采購10GW異質結光伏組件，這成為迄今為止行業內N型電池最大訂單，成為HJT產業化里程碑。據CPIA預測，2023年HJT3%10GW。華晟擴產領跑。華晟新能源目前除了宣稱總部，還擁有合肥、無錫、大理三個基地。華晟宣城規劃共5期，目前1-3期已經投產，合計5GW，4-5期預計分別將于2023年6月和第四季度設備搬入。公司2022年實現銷售收入17個億，對應約900MW異質結組件的出貨。預計2023年電池/組件產能分別達到22.5GW/18.6GW。華晟M6-144常規版型組件功率已突破500W，G12-132常規版型組件功率突破730.55W，組件轉換效率達到23.5%。根據公司披露信息不完全統計，目前全行業已公布HJT電池產能超過200GW，已投產約8GW，在建約53GW。預計2023/2025年底國內HJT產能有望實現68GW/97GW。創造財富/擔當責任HJT提效降本之路圖8：HJT降本提效關鍵技術資料來源：《不斷創新的HJT技術》王文靜，《效率HJT提效降本之路圖8：HJT降本提效關鍵技術資料來源：《不斷創新的HJT技術》王文靜，《效率25%+異質結電池及可靠性研發進展》通威股份，《異質結技術的產業化發展》晉能科技，《異質結超薄片技術和可靠性能的低碳未來展望》東方日升，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任12提效—單面→雙面微晶相較于傳統非晶硅薄膜，微晶硅薄膜透光率更優、缺陷密度更低、摻雜效率更高、導電率更高，從而獲得更高的轉換效率。微晶工藝難點在于解決生產節拍較慢及一致性問題。圖10：華晟異質結電池在正面制備微晶硅層形成單面微晶電池單面微晶基本開發完成，開始挑戰雙面微晶。2022提效—單面→雙面微晶相較于傳統非晶硅薄膜，微晶硅薄膜透光率更優、缺陷密度更低、摻雜效率更高、導電率更高，從而獲得更高的轉換效率。微晶工藝難點在于解決生產節拍較慢及一致性問題。圖10：華晟異質結電池在正面制備微晶硅層形成單面微晶電池單面微晶基本開發完成，開始挑戰雙面微晶。2022年頭部企業與設備商攜手完成了微晶技術的初步落地，華晟采用邁為VHF-PECVD設備的單面微晶HJT2.0電池首片效率達到24.68%，目前宣城二期平均效率約25%，預計今年雙面微晶導入后平均效率有望達到25.5%。東方日升雙面微晶產品“伏羲”電池效率中試效率已達25.5%，組件效率達23.89%。通威采用納晶工藝，年底完成雙面納晶導入有望突破25.5%+的效率。為實現極致的鈍化、吸光等效果，在i層、a層、p層、n層硅基礎上演變出的多層結構或將成為主流，對工藝掌控、設備性能等方面提出更高要求。資料來源：華晟新能源官網，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任13提效—改進封裝工藝光轉膜或成標配。HJT微/非晶硅中的硅氫鍵會被紫外光破壞，導致功率、壽命降低。傳統解決方案為使用UV截止膜來阻擋紫外光，但吸收到的光能量會降低。而光轉膠膜能將紫外光轉換成可見光再被電池吸收，從而提升組件發電量，實證數據表明其能提升1-2%的組件功率。目前行業頭部企業基本完成導入。提效—改進封裝工藝光轉膜或成標配。HJT微/非晶硅中的硅氫鍵會被紫外光破壞，導致功率、壽命降低。傳統解決方案為使用UV截止膜來阻擋紫外光，但吸收到的光能量會降低。而光轉膠膜能將紫外光轉換成可見光再被電池吸收，從而提升組件發電量，實證數據表明其能提升1-2%的組件功率。目前行業頭部企業基本完成導入。高阻水性材料進一步保障產品壽命，提升長期效率。此外，HJT特殊的材料、結構導致其極易受水氣影響，常規封裝材料無法應對挑戰。目前行業正在導入丁基膠作為HJT封裝材料，預計年底有望實現導入。圖11：光轉膜組件發電量提升效果圖12：賽伍技術單玻（左）及雙玻（右）HJT電池組件封裝解決方案中應用光轉膠膜資料來源：華晟新能源官網，中國銀河證券研究院資料來源：賽伍技術官網，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任14提效—N型硅片質量提升N型硅片制備技術逐漸成熟，品質不斷提升。截止目前，N型硅片少子壽命已由最初的500μs提升至2000μs左右，氧含量下降由提效—N型硅片質量提升N型硅片制備技術逐漸成熟，品質不斷提升。截止目前，N型硅片少子壽命已由最初的500μs提升至2000μs左右，氧含量下降由14ppma下降至11-12ppma。預切片、清洗吸雜等處理工序進一步提升硅片質量從而提升電池效率。據晉能科技測算，通過前處理工藝可降低缺陷密度及損耗，可實現0.2-0.3%左右的效率提升。圖9：降低硅片氧含量來減輕甚至解決硅片氧同心圓問題資料來源：《效率25%+異質結電池及可靠性研發進展》通威股份，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任15降本—薄片化雖然硅片越薄短路電流會越少，但是HJT非晶硅層可以幫助形成更高的開路電壓，即原理上HJT硅片減薄不會明顯影響效率。此外HJT生產工藝簡單且使用低溫環境，不易產生碎片。目前頭部企業已做到110~130μm厚度，行業正在沖擊降本—薄片化雖然硅片越薄短路電流會越少，但是HJT非晶硅層可以幫助形成更高的開路電壓，即原理上HJT硅片減薄不會明顯影響效率。此外HJT生產工藝簡單且使用低溫環境，不易產生碎片。目前頭部企業已做到110~130μm厚度，行業正在沖擊100μm厚度，研究報告顯示HJT已有80微米厚度的實現路徑。硅料價格為150元/kg時，硅片厚度每減薄10微米可以帶來單瓦硅成本0.01元左右的降低。圖13：使用100μm左右的硅片厚度的HJT效率仍處于25%+的高水平圖14：不同電池技術路線的硅片厚度變化趨勢（μm）資料來源：華晟新能源，中國銀河證券研究院資料來源：CPIA，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任16降本—硅片半棒半片：硅棒開方后再將其分成兩個半棒。技術上，整片厚度難突破120μm，而半片更易實現薄片化，2023年5月高測股份首次展示利用半片工藝制造的60μm超薄硅片。邊皮切割：HJT對硅棒的邊皮料利用率更高，可提高硅棒使用率，可助力硅成本下降約15%。氧含量容忍度更高：HJT較TOPCon可使用更高氧含量的頭尾料，可進一步降低約30%硅成本。降本—硅片半棒半片：硅棒開方后再將其分成兩個半棒。技術上，整片厚度難突破120μm，而半片更易實現薄片化，2023年5月高測股份首次展示利用半片工藝制造的60μm超薄硅片。邊皮切割：HJT對硅棒的邊皮料利用率更高，可提高硅棒使用率，可助力硅成本下降約15%。氧含量容忍度更高：HJT較TOPCon可使用更高氧含量的頭尾料，可進一步降低約30%硅成本。圖15：邊皮切割表3：G12N半型硅片邊皮切割成本是整片切割的約85%公司外購邊材外購方棒片厚(μm)單價(元/kg)每公斤出片pcs硅料單片成本(元)硅塊加工成本(元)切片單片成本(元)合計(元)13012541.9844.2213020548.624.22/0.7634.98資料來源：華晟新能源，中國銀河證券研究院資料來源：華晟新能源，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任17降本—銀耗據PVInfolink數據，2022年HJT非硅成本約為0.28元降本—銀耗據PVInfolink數據，2022年HJT非硅成本約為0.28元/W，顯著高于PERC的0.16元/W和TOPCon的0.19元/W，非硅成本中占比約50%是銀耗。HJT電池為雙面結構，總銀耗量更高。據CPIA統計，2022年PERC平均銀漿耗量僅91mg/片（同比-5.6）TOPCon約115mg（同比-20.7%），HJT約127mg（同比-33.2%）。與PERC、TOPConHJT由于工藝特殊性需要使用低溫銀漿,企業傾向于使用價格更昂貴但更成熟的進口銀漿，進一步增加了漿料成本。圖16：PERC、HJT與TOPCon銀漿耗量/mg變化趨勢CPIA，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任18降本—銀耗方法一：優化柵線。可以改進印刷工藝，結合鋼板印刷等方法將細柵細化；可以采用SMBB技術（增加主柵數、降低主柵寬度），既能提高電流傳輸效率也能直接降低銀耗，還能增強電池應變能力；可以采用無主柵（0BB）技術，即主柵不用銀漿而直接使用導電線、焊帶，大幅降低銀漿耗量。降本—銀耗方法一：優化柵線。可以改進印刷工藝，結合鋼板印刷等方法將細柵細化；可以采用SMBB技術（增加主柵數、降低主柵寬度），既能提高電流傳輸效率也能直接降低銀耗，還能增強電池應變能力；可以采用無主柵（0BB）技術，即主柵不用銀漿而直接使用導電線、焊帶，大幅降低銀漿耗量。SMBB已成N型電池技術標配工藝，部分頭部異質結企業已實現量產18+BB。0BB技術實現路徑多，發展最早最成熟的是瑞典MeyerBurger的SmartWire技術，REC已采用該技術；德國Schimid、美國GT也采用類似方法。國內受專利限制，更多采用點膠焊接的方式，我們預計仍需半年至一年來實現成熟的量產導入。圖17：主柵數量演化及SMBB技術示意圖圖18：SmartWire技術示意圖資料來源：華晟新能源，中國銀河證券研究院資料來源：索比光伏網，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任19降本—銀耗方法二，銀包銅。通過調整漿料中銀、銅和助劑的比例實現性能不減并降低銀耗。對比純銀漿，銀包銅漿料可降本20%-50%。銀包銅技術已成為HJT降本必經之路，目前50%銀含量的實證數據無問題，正在突破40%以下的超低比例漿料。各企業正陸續進行量產導入，預計年底將全面使用銀包銅漿。目前華晟最新產線已實現單片銀耗100mg降本—銀耗方法二，銀包銅。通過調整漿料中銀、銅和助劑的比例實現性能不減并降低銀耗。對比純銀漿，銀包銅漿料可降本20%-50%。銀包銅技術已成為HJT降本必經之路，目前50%銀含量的實證數據無問題，正在突破40%以下的超低比例漿料。各企業正陸續進行量產導入，預計年底將全面使用銀包銅漿。目前華晟最新產線已實現單片銀耗100mg，公司計劃今年全面應用銀包銅+0BB技術后進一步降至70mg，折合單瓦銀耗僅10mg以下，成本降至0.08元/W。圖19：銀包銅漿料結構示意圖及實驗室測試數據圖20：實證數據顯示50%銀含量的銀包銅漿料對電池性能影響較小漿料Ag含量資料來源：《低成本銀包覆銅導電漿料的可控制備及其在太陽能電池中的應用》劉徐遲，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任資料來源：晉能科技，中國銀河證券研究院20漿料Ag含量降本—銀耗方法三，電鍍銅技術。不經絲網印刷，直接在TCO上電鍍沉積Cu電極，完全替代銀且可提升轉換效率，降本增效空間最大，但同時面臨設備不成熟、成本高、環保審批挑戰大等問題，技術路線亦未確定。2022年8月降本—銀耗方法三，電鍍銅技術。不經絲網印刷，直接在TCO上電鍍沉積Cu電極，完全替代銀且可提升轉換效率，降本增效空間最大，但同時面臨設備不成熟、成本高、環保審批挑戰大等問題，技術路線亦未確定。2022年8月1日，邁為結合澳大利亞金屬化公司SunDrive的電鍍銅技術實現了26.41%的HJT電池紀錄。目前國內華晟、通威等頭部HJT企業已有demo線測試。據東方日升測算，當電鍍銅技術能實現效率+0.5%、單瓦成本達到0.05元時，將具備量產導入能力。我們預計該技術還需2年左右觀察期。圖21：常規電鍍銅技術新增資料來源：邁為股份官網，《2020年報告研究進工藝及重點環節創造財富/擔當責任21降本—設備非硅成本中設備折舊是第二大成本項，設備降本是HJT大規模產業化的必要條件。核心鍍膜環節中主流路線為PECVD+PVD，另外也存在熱絲CVD、RPD等路線。目前國內異質結設備已全球領先，其中邁為、捷佳設備降本能力相對較弱，電池企業更需要提升自動化、生產效率、擴大產能來降低單瓦成本。2022年設備基本維持4億/GW水平，但新增了雙面微晶、退火除雜等功能。華晟最新產線設備成本實現3.5億/GW，行業目標年底有望實現3億/GW。表4：TCO膜沉積清洗制絨非晶硅薄膜沉積金屬化交鑰匙能力邁為股份√√√√√√√鈞石能源電池生產設備供應商捷佳偉創√√√√H2GEMINI√√√√理想萬里暉AppliedMaterials√√INDEOtec（實驗室規模）降本—設備非硅成本中設備折舊是第二大成本項，設備降本是HJT大規模產業化的必要條件。核心鍍膜環節中主流路線為PECVD+PVD，另外也存在熱絲CVD、RPD等路線。目前國內異質結設備已全球領先，其中邁為、捷佳設備降本能力相對較弱，電池企業更需要提升自動化、生產效率、擴大產能來降低單瓦成本。2022年設備基本維持4億/GW水平，但新增了雙面微晶、退火除雜等功能。華晟最新產線設備成本實現3.5億/GW，行業目標年底有望實現3億/GW。表4：TCO膜沉積清洗制絨非晶硅薄膜沉積金屬化交鑰匙能力邁為股份√√√√√√√鈞石能源電池生產設備供應商捷佳偉創√√√√H2GEMINI√√√√理想萬里暉AppliedMaterials√√INDEOtec（實驗室規模）√√資料來源：TaiyangNews，公司產品手冊，中國銀河證券研究院√Rena（德國）Singulus（德國）√√創造財富/擔當責任22HJT降本—靶材TCOITO（）（制成的降本—靶材TCOITO（）（制成的過率高、物理化學穩定性強），但銦價格昂貴。主要降本方向包括：1）國產化：據華經情報網統計，2020年我國靶材市場外企占比近70%，大尺寸高純靶材主要被日企壟斷。近年靶材國產化進程加速，其中隆華科技已通過隆基、通威、華晟等企業產線驗證，映日科技已進入晉能集團供應鏈體系。2）提升利用率：通過調整激發磁場，優化靶材縱向尺寸來提升靶材利用率，單瓦可節省0.02-0.04元。3）去銦化：相比于AZO但仍需解決電學性能差的問題。據德國Juelich機構研究，理論上AZO靶材可降低50%~85%的銦耗。銦的綜合性能更高，理論上降銦會導致效率損失，但是2022年3月隆基采用無銦靶材的HJT電池實現了25.4%的紀錄，進一步證實去銦化在降本增效進程中的可行性。AZO2024TCO創造財富/擔當責任23頭部企業積極布局表5：布局HJT電池主要企業梳理（單位：GW）公司項目已投產在建規劃2022年底2023年底2025年底湖州長興贛州（N型TOPCON）舟山（表外）宣城大理合肥無錫鹽城雙流合肥金堂吳江酒泉張家港金壇寧海晉中其他合計0.821.2538.32.580.822.025320.20.2511.24.814.51014.5頭部企業積極布局表5：布局HJT電池主要企業梳理（單位：GW）公司項目已投產在建規劃2022年底2023年底2025年底湖州長興贛州（N型TOPCON）舟山（表外）宣城大理合肥無錫鹽城雙流合肥金堂吳江酒泉張家港金壇寧海晉中其他合計0.821.2538.32.580.822.025320.20.2511.24.814.51014.5122155.4550.20.2511.24.814.520-27.2138愛康科技91052.72.7華晟新能源明陽智能2320.20.25511.24.810.5通威股份金剛光伏潞能能源10.545東方日升10晉能科技0.21.713.41950140185創造財富/擔當責任24資料來源：各公司官網，中國銀河證券研究院3頭部企業積極布局（續）表6：主要已面市HJT產品型號及相關信息華晟喜馬拉雅系列東方日升伏羲系列晉能科技JNHM系列金剛光伏JG系列愛康科技iPower組件產品示意圖2電池：M6-12BB(140μm)、G12-15BB(130μm)組件：G12/132版型(720W)、G12/120版型(635W)、G10/144版型(600W)、G10/108版型(450W)、M6/144版型(500W)、M6/120版型(400W)電池：G12-12BB(150μm)組件：G12/80版型(425W)、版型(530W)、G12/110版型(585W)、G12/120版型(650W)、G12/132版型(710W)、電池：G12-12BB(150μm)組件：G12/120版型(635W)、G12/132版型(700W)組件：M6/120版型(395W)、M6/140版型(475W)、G12/132版型(720W)型號組件：G12/132版型(700W)電池：最高25.2%組件：最高23.23%光注入、吸雜退火、半棒半片切割、超薄硅片、光轉膜、單面微晶、SMBB、銀包銅等電池：最高25.5%組件：最高22.5%3頭部企業積極布局（續）表6：主要已面市HJT產品型號及相關信息華晟喜馬拉雅系列東方日升伏羲系列晉能科技JNHM系列金剛光伏JG系列愛康科技iPower組件產品示意圖2電池：M6-12BB(140μm)、G12-15BB(130μm)組件：G12/132版型(720W)、G12/120版型(635W)、G10/144版型(600W)、G10/108版型(450W)、M6/144版型(500W)、M6/120版型(400W)電池：G12-12BB(150μm)組件：G12/80版型(425W)、版型(530W)、G12/110版型(585W)、G12/120版型(650W)、G12/132版型(710W)、電池：G12-12BB(150μm)組件：G12/120版型(635W)、G12/132版型(700W)組件：M6/120版型(395W)、M6/140版型(475W)、G12/132版型(720W)型號組件：G12/132版型(700W)電池：最高25.2%組件：最高23.23%光注入、吸雜退火、半棒半片切割、超薄硅片、光轉膜、單面微晶、SMBB、銀包銅等電池：最高25.5%組件：最高22.5%半棒半片切割、超薄硅片、光轉膜、單面微晶、0BB、銀包銅等電池：最高24.7%組件：22.6效率電池：最高25%+組件：最高23%吸雜、半棒半片切割、超薄硅片、光轉膜、單面微晶、0BB、銀包銅等超薄片硅片、半棒半片切割、單面微晶、SMBB、銀包銅等超薄硅片、半棒半片切割、SMBB等技術資料來源：各公司官網，各公司公告，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任25鈣鈦礦產業化進程加速創造財富/鈣鈦礦產業化進程加速創造財富/擔當責任優勢突出目前用作薄膜太陽能電池材料的鈣鈦礦主要指的是有機無機雜化鈣鈦礦，它是一類具有正八面體結構結構ABX3化合物。典型體系有甲胺鉛碘（MAPbI3）、甲脒鉛碘（FAPbI3優勢突出目前用作薄膜太陽能電池材料的鈣鈦礦主要指的是有機無機雜化鈣鈦礦，它是一類具有正八面體結構結構ABX3化合物。典型體系有甲胺鉛碘（MAPbI3）、甲脒鉛碘（FAPbI3）等，是最先進的光伏材料。鈣鈦礦最大優勢在于效率潛力大，僅用10年實驗室效率就提升了10%+至25.8%30年；單結鈣鈦礦電池理論效率33%亦大于晶硅電池極限。鈣鈦礦/異質結疊層電池實驗室已來到33.2%。圖圖22：銀包銅漿料結構示意圖及實驗室測試數據23：單結鈣鈦礦電池與疊層電池實驗室效率資料來源：NREL，27資料來源：《鈣鈦礦光伏組件的產業化路徑》吳顏亮，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任優勢突出（續）鈣鈦礦電池的綜合優勢主要體現在：對光譜吸收的范圍更廣；光吸收系數高，是晶硅的百倍，電池也不需要做的太厚；材料成本極低電光能測算，投資成本可縮減50%優勢突出（續）鈣鈦礦電池的綜合優勢主要體現在：對光譜吸收的范圍更廣；光吸收系數高，是晶硅的百倍，電池也不需要做的太厚；材料成本極低電光能測算，投資成本可縮減50%左右；組件端降本空間巨大，較晶硅組件有50%左右的降本空間；更易實現高效率以及大規模制備推廣；外觀、形態可調，應用場景更廣BIPV碳足跡更低1/3.61/4；弱光性能更好、溫度性能更好、無PID和LID效應，實證數據顯示，鈣鈦礦電池發電出力更高，較晶硅增幅10%。創造財富/擔當責任28產業化難點一：大面積制備主要原因：1）制膜工藝局限性導致鈣鈦礦薄膜性能變差；2）非光活性面積增大導致電流密度減小；3）結構設計導致串聯電阻增大。其中鈣鈦礦薄膜質量是最主要因素。圖24產業化難點一：大面積制備主要原因：1）制膜工藝局限性導致鈣鈦礦薄膜性能變差；2）非光活性面積增大導致電流密度減小；3）結構設計導致串聯電阻增大。其中鈣鈦礦薄膜質量是最主要因素。圖24：鈣鈦礦電池（PSC）效率受面積變化影響最大圖25：當前工藝局限性導致的幾大鈣鈦礦薄膜沉積問題資料來源：《鈣鈦礦光伏組件的產業化路徑》極電光能，《面向產業化的鈣鈦礦異質結疊層太陽電池技術開發》通威股份，中國銀河證券研究院29資料來源：《Scalablefrabricationofperovskitesolarcells》，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任極電光能—“原位固膜”法制備鈣鈦礦薄膜圖26：極電光能鈣鈦礦薄膜制備方法極電光能基于鈣鈦礦成核結晶機理，自主研發了“原位固膜”技術即真空溶液兩步法。步驟：首先使用真空蒸鍍法形成干法骨架，然后使用溶液法在骨架基礎上反應形成鈣鈦礦薄膜。該類方法難點在于骨架形貌控制、固液反應控制、配方效率等。優勢：膜層質量高、性能好，極電光能—“原位固膜”法制備鈣鈦礦薄膜圖26：極電光能鈣鈦礦薄膜制備方法極電光能基于鈣鈦礦成核結晶機理，自主研發了“原位固膜”技術即真空溶液兩步法。步驟：首先使用真空蒸鍍法形成干法骨架，然后使用溶液法在骨架基礎上反應形成鈣鈦礦薄膜。該類方法難點在于骨架形貌控制、固液反應控制、配方效率等。優勢：膜層質量高、性能好，工藝窗口寬易大面積放大，適用不平整底電池，兼容疊層電池。創造財富/擔當責任30通威股份—主攻鈣鈦礦+異質結疊層電池通威股份于22Q2TOPCon考慮到量產經濟性、可實現性以及自身工藝積累等因素，公司選擇兩端疊層的鈣鈦礦/異質結電池路線。圖27通威股份—主攻鈣鈦礦+異質結疊層電池通威股份于22Q2TOPCon考慮到量產經濟性、可實現性以及自身工藝積累等因素，公司選擇兩端疊層的鈣鈦礦/異質結電池路線。圖27：鈣鈦礦兩端疊層電池和四端底層電池的對比資料來源：《面向產業化的鈣鈦礦異質結疊層太陽電池技術開發》通威股份，中國銀河證券研究院兩端電池：在HJT底電池上直接制備鈣鈦礦電池成本低、易量產、工藝較復雜，頂/底電池工藝匹配挑戰大創造財富/擔當責任31四端電池：頂/底電池分別制備，兩者僅有光學耦合作用；各層制造簡單、組合靈活，頂電池與底電池相互獨立，但系統端設計復雜通威股份—蒸鍍+溶液法制備鈣鈦礦薄膜在鈣鈦礦層制備方面，通威同樣選擇了蒸鍍+溶液兩步法，大面積制備將采用線源蒸鍍+狹縫涂布方案。圖28：通威鈣鈦礦+硅基疊層電池方案及大面積制備方案通威股份—蒸鍍+溶液法制備鈣鈦礦薄膜在鈣鈦礦層制備方面，通威同樣選擇了蒸鍍+溶液兩步法，大面積制備將采用線源蒸鍍+狹縫涂布方案。圖28：通威鈣鈦礦+硅基疊層電池方案及大面積制備方案圖29：通威兩步法制備的高性能鈣鈦礦層SEM圖創造財富/擔當責任32任通威股份—蒸鍍+溶液法制備鈣鈦礦薄膜2023年4月，公司小面積（約1cm2任通威股份—蒸鍍+溶液法制備鈣鈦礦薄膜2023年4月，公司小面積（約1cm2）鈣鈦礦/28.4%。圖30：通威鈣鈦礦硅疊層電池效率趨勢資料來源：《面向產業化的鈣鈦礦異質結疊層太陽電池技術開發》通威股份，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責33+曜能科技—高分子材料包覆+準平面化技術產業用硅片較實驗室用硅片的表面更粗糙，會造成后續鈣鈦礦工藝困難并影響電池效率。曜能科技使用高分子量聚合物材料作為傳輸層，同時實現對底電池粗糙表面的包覆，再使用一步濕法工藝直接形成鈣鈦礦膜。該方法不僅簡化了工藝流程，同時保證了器件的重復性、穩定性及效率。在光學管理上開發了準平面技術，雖然陷光能力不如全絨面結構，但最大優勢是降低了工藝和設備成本，一步法即可形成高性能、穩定性強的鈣鈦礦層。2023年初公司，1cm2疊層電池研發效率達32.44%曜能科技—高分子材料包覆+準平面化技術產業用硅片較實驗室用硅片的表面更粗糙，會造成后續鈣鈦礦工藝困難并影響電池效率。曜能科技使用高分子量聚合物材料作為傳輸層，同時實現對底電池粗糙表面的包覆，再使用一步濕法工藝直接形成鈣鈦礦膜。該方法不僅簡化了工藝流程，同時保證了器件的重復性、穩定性及效率。在光學管理上開發了準平面技術，雖然陷光能力不如全絨面結構，但最大優勢是降低了工藝和設備成本，一步法即可形成高性能、穩定性強的鈣鈦礦層。2023年初公司，1cm2疊層電池研發效率達32.44%，接近世界紀錄33.2%；25cm2產品效率達30.83%，創造了該尺寸世界紀錄。圖31：曜能科技利用高分子材料對晶硅表面進行包覆（黃色區域為包覆良好，白色區域為未包覆區域）聚合物分子量提升,包覆效果更好polyTPD15k包覆情況polyTPD200k包覆情況資料來源：《鈣鈦礦晶硅兩端疊層電池的研發進展》曜能科技，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任34仁爍光能—全鈣鈦礦疊層電池仁爍光能利用全溶液法印刷鈣鈦礦疊層電池，同時設計了特有的截面保護層（ALD沉積新型隧穿結結構）來助力大面積疊層組件量產；其通過配方優化提高了電流密度，實現了高效率了全鈣鈦礦疊層電池。公司制備了20cm2仁爍光能—全鈣鈦礦疊層電池仁爍光能利用全溶液法印刷鈣鈦礦疊層電池，同時設計了特有的截面保護層（ALD沉積新型隧穿結結構）來助力大面積疊層組件量產；其通過配方優化提高了電流密度，實現了高效率了全鈣鈦礦疊層電池。公司制備了20cm224.5%圖32：仁爍光能全鈣鈦礦疊層電池結構圖33：仁爍光能全鈣鈦礦疊層電池制造流程及隧穿結示意圖創造財富/擔當責任35產業化難點二：穩定性鈣鈦礦穩定性主要受鈣鈦礦材料穩定性、功能層/電極的穩定性和環境因素影響：1）鈣鈦礦材料在高水氧、高溫及長光照下易發生分解、相變等反應，造成組件效率降低甚至失效；2）功能層/工藝和結構等方面優化已基本解決穩定性問題。圖34：鈣鈦礦穩定性影響因素及對應解決是方案表7：科學層面針對穩定性已有經過驗證的解決方案所用器件解決方案受濕氣、溫度、光照影響分解、相變；受其它層影響時間單位技術方案老化條件結果鈣鈦礦材料穩定性2D-PVSK化離子液體鈍化FA-基膠封裝3D/2D料2D-PVSK界面鈍化，雙重封裝3D/PP-2Dbilayer2017EPFL-Nazeerudddin組件1sun/55℃/12000h無衰退鈣鈦礦器件穩定性加強封裝：POE膠膜、丁基膠封邊等；2019Oxford-Sanith電池1sun/75℃/1900h<5%2020UNSW-M.Gree課題組電池DH1800，HF75<5%光致反應、衰減； 材料優化：對鈣鈦礦材料、功能產業化難點二：穩定性鈣鈦礦穩定性主要受鈣鈦礦材料穩定性、功能層/電極的穩定性和環境因素影響：1）鈣鈦礦材料在高水氧、高溫及長光照下易發生分解、相變等反應，造成組件效率降低甚至失效；2）功能層/工藝和結構等方面優化已基本解決穩定性問題。圖34：鈣鈦礦穩定性影響因素及對應解決是方案表7：科學層面針對穩定性已有經過驗證的解決方案所用器件解決方案受濕氣、溫度、光照影響分解、相變；受其它層影響時間單位技術方案老化條件結果鈣鈦礦材料穩定性2D-PVSK化離子液體鈍化FA-基膠封裝3D/2D料2D-PVSK界面鈍化，雙重封裝3D/PP-2Dbilayer2017EPFL-Nazeerudddin組件1sun/55℃/12000h無衰退鈣鈦礦器件穩定性加強封裝：POE膠膜、丁基膠封邊等；2019Oxford-Sanith電池1sun/75℃/1900h<5%2020UNSW-M.Gree課題組電池DH1800，HF75<5%光致反應、衰減； 材料優化：對鈣鈦礦材料、功能功能層/電極穩定性2022沙特國王大學電池DH10001.2sun/35-110℃/65%RH1sun/60℃/75%RH<5%離子擴散后破壞吸光層2022普林斯頓電池T80>30濕度/空氣2022萊斯大學電池T99>2000h外部因素高溫結構優化：加入緩沖層/鈍化層；資料來源：《鈣鈦礦光伏組件的產業化路徑》極電光能，中國銀河證券研究院光照資料來源：《鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究進展及模組產業化趨勢》金勝利等，中國銀河證券研究院創造財富/擔當責任36極電光能通過IEC61215認證在產業端，2023年-2024年將迎來鈣鈦礦組件認證潮。23年初極電光能30*30極電光能通過IEC61215認證在產業端，2023年-2024年將迎來鈣鈦礦組件認證潮。23年初極電光能30*30cm2尺寸小試組件已通過IEC61215認證，0.72m2組件正在認證中，公司預計于2024年完成野外環境驗證。圖35：極電光能穩定性突破成果及規劃創造財富/擔當責任37纖納光電—全球首家鈣鈦礦全體系認證2022年5月纖納光電全球首發鈣鈦礦商用組件α（1.2*0.6m2），纖納光電—全球首家鈣鈦礦全體系認證2022年5月纖納光電全球首發鈣鈦礦商用組件α（1.2*0.6m2），7月正式出貨5000片組件用于分布式光伏。2023年1月該產品經過VDE權威認證，通過行業最重要基礎標準IEC61215、IEC61730的認證，證明該產品已具備進入市場的條件，公司也是全球唯一一家通過這些認證的企業。圖36：纖納光電鈣鈦礦大面積組件α通過VDE的權威認證圖37：使用纖納光電組件的浙江衢州分布式項目已并網運行創造財富/擔當責任38產業化進程加速表8：布局領先的部分鈣鈦礦電池組件企業公司成立時間技術路線產業化進程2021年底投產100MW產線；2022年7月實現5000片α組件出貨，產品通過IEC61215/61730認證；規劃浙江衢州生產基地項目，總體規劃5GW，總投資54.6億。纖納光電2015剛性單結協鑫光電2010剛性單結2021年9月完成100MW量產生產線并進行試生產，組件尺寸1mx2m，預計2023年達產，效率目標18%；2022年底投產150MW產線；23年初極電光能30*30cm2尺寸小試組件已通過IEC61215認證，0.72m2組件正在認證中，公司預計于2024年完成野外環境驗證；2023年4月，全球首條單GW鈣鈦礦產線開工。與中電建合作伙伴鑫磊集團簽訂意向協議，2023年建設200MW生產線。公司200MW試驗線已投建；2023年1月，萬度光能2GW鈣鈦礦光伏組件研發及制造基地開工總投資10億元，分三期建設。2022年實現10MW線投產，完成了150MW線的設計工作；預計在2023年年底投產150MW中試線。極電光能2018剛性單結眾能光電2015—萬度光能2016剛性單結仁爍光能2021PSC/PSC疊層2020年控股子公司瑞庭投資參投協鑫光電pre-A輪融資，入局鈣鈦礦領域，2022年5月對外表示正在推進100MW中試線。寧德時代2019剛性單結無限光能2022—2022年已投建10MW試驗線，電池效率超過20%；100MW量產線預計2024年建成。大正微納2018柔性單結公司產品已實現小批量出貨；100MW產線預計23年底開始調試部分設備，預計24年出貨50MW。曜能科技2021Si/PSC疊層建成2MW中試線；黑晶2021Si/PSC疊層—光晶能源2022——脈絡能源2022——產業化進程加速表8：布局領先的部分鈣鈦礦電池組件企業公司成立時間技術路線產業化進程2021年底投產100MW產線；2022年7月實現5000片α組件出貨，產品通過IEC61215/61730認證；規劃浙江衢