本文首发于“君实财经”微信公众号，发布时间：2023-11-28
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钙钛矿专家纪要2311
会议要点
1.钙钛矿效率提升及成本控制
•钙钛矿技术进展：当前产线效率已达18%，目标是于明年达到20%效率，并在2025年建设5~10GW产线，目标效率22%。
•成本控制：目前单节成本约1.2元，后续将随着效率提升至20%-22%和规模化生产降低至1元以下，主要成本包括材料成本（FTO、玻璃等）
•市场规模效应：材料成本（特别是FTO玻璃）随量产规模提升有显著下降空间，目标成本为每平方米30~40元。
2.钙钛矿产业湿法工艺优势
•钙钛矿组件效率与工艺选择：当前高效率钙钛矿组件主要依赖湿法工艺，干法工艺因良率、效率及成本问题未被广泛采用。
•电子传输层工艺和材料：氧化镍是目前主流大组件生产中用于电子传输层的材料，LED氧化锡作为阻隔层选用广泛，由于其更佳的薄膜致密性和稳定性。
•钙钛矿组件长期稳定性展望：借助LED氧化锡和TCO薄膜以及改进的封装技术，未来钙钛矿组件稳定性有望得到显著提升。’稳定性现在确实可以进一步的去提高’。
3.高成本钙钛矿玻璃分析
•成本分析：叠层玻璃当前成本较高，透明导电玻璃及封装玻璃的复合制造过程增加了成本。
•市场及技术趋势：正由于海外技术引进，国内玻璃制造商开始降低玻璃成本并提升产能，助推行业发展。
•四端子#路线相比两端子成本较高，但目前在行业中被广泛采用，因为其工艺简单且重复度高。
4.钙钛矿领域的挑战与机遇
•钙钛矿稳定性是投资关注焦点，目前单结构光电转换效率约1.52，稳定性不足，制作成本高。钙钛矿技术和产能扩展需时间积累，短期内全覆盖系叠层技术难以实现。
•行业扩产受资金关注度减少和市场环境影响，导致新技术产能扩张进度不如预期。头部企业资金吸引力强，小企业融资困难。
•部分企业正布局G瓦级产线，但大多数停留在初期阶段，需关注资金持续性及维持良好的财务状况。LED技术在钙钛矿稳定性提升方面有潜力，叠层电池中的应用被看好。
5.钙钛矿电池稳定性与产业前景
•钙钛矿太阳能电池具备一定的量产潜力，目前量产组件已获得老化认证，认为可户外工作20年左右。
•钙钛矿电池目前效率衰减较快，但长期趋于稳定，量产组件预期未来效率有提升空间，当前假设原始效率80%左右。
•面积放大对钙钛矿电池效率影响有限，适当工艺优化后，大尺寸组件效率可能高于小尺寸，长期稳定性仍有待实际运营验证。
6.提升钙钛矿生产良率策略
•钙钛矿电池生产规模化面临的挑战：从小面积到大面积生产转换可能产生新的问题，如生产良率等。
•良率方面，目前世界范围内大约在70-80%，提到90%以上需解决更多技术难题。
•镀膜设备评价不一：国外设备稳定性高，国产设备故障率高但成本优势明显。关注设备升级优化及成本下降幅度。
Q&A
Q：今年9月份的产线效率达到了多少？未来的效率目标是什么？
A：今年9月份的时候，产线效率已经达到了18%，并且获得了第三方认证。根据规划，预计明年开始将着手落地吉瓦级的产线，预期组件效率能达到20%左右。到2025年，计划建设5到10吉瓦级的产线，目标效率是22%。
Q：明年叠层组件能达到什么样的效率？预计的商业化销售时间是什么时候？
A：预计明年2米×1米的叠层组件能实现26%的效率，在商业化销售方面，目标是2024年之后。
Q：如果明年叠层组件的效率达到26%，整体成本大概会是多少？关于成本的考虑，市场如何反应？
A：确切成本目前不便评估，但我们担心若按照现有的四川生产成本进行计算，实际销售成本可能会偏高。此外，我们意识到叠层组件的成本较高，因此市场的反应主要取决于效率的提升。
Q：针对叠层技术发展方向和市场接受程度，您有何看法？
A：目前叠层技术在工艺控制上还存在困难。虽然叠层技术可能是未来的发展方向，但现在的技术还不够成熟。因此，采用更适宜量产的工艺方式会被优先考虑。
Q：单节电池的成本目前是多少？预计未来成本可以降低到什么程度？
A：目前单节电池在18%效率下的成本大概为1块2元。若效率达到20%，成本有望降至不到1块钱9毛左右。如果后续效率提升到22%，成本还有下降空间。实现这一点，可能需要基于吉瓦级的产线，因为这将带来更高的议价空间和材料成本的进一步降低。
Q：成本结构中，各成本项大致占比如何？
A：目前，主要成本集中在FTO导电膜和封装玻璃、靶材上。大概FTO导电玻璃和封装玻璃的成本占比接近40-50%，板材稍低约20%，封装成本接近10%。
Q：针对玻璃成本，量产规模上升后有何预期？
A：当前FTO玻璃的成本单平米在60-70元左右。预期随着量产规模的扩大，若产量上行，FTO玻璃成本可望降至30-40元区间。玻璃及其他材料目前还没有规模效应，但随量产规模的提升，预计成本能够大幅下降。
Q：关于不同膜层的工艺和设备选择，您有什么预测？
A：预计在未来1到2年内，空空传输层的工艺可能会集中使用双控学的技术路线。对于电子传输层，目前没有一个统一的工艺成为标准，因为两种主流技术路线产线上的效率差异不大。未来还需要进一步评估能更好地提升良率的技术。
Q：关于不同的钙钛矿制造工艺，纯干法相比湿法有什么劣势？为什么目前和未来的技术路线会偏向于湿法？
A：目前和未来的钙钛矿技术路线倾向于湿法工艺，主要是因为湿法较纯干法而言，能够达到更高的良率和效率。目前市场上的高效组件，如谐星光电和景点公司都采用湿法工艺，并已经实现了超过18%的效率。相比之下，纯干法在良率和实验室效率方面都有不足，同时生产成本和设备维护的费用也较高。尽管干法工艺同样有其适应场景，比如在叠层技术中可能会采用干湿结合的工艺，但目前整体行业趋势和技术发展主要集中在湿法工艺上。特别是在透明导电层（TCO）上的制备，多数企业会选择用磁控溅射去做氧化镍这样的工艺，这显示了湿法的广泛应用和优势。
Q：导电玻璃工艺是否已经确定？汽车玻璃在工艺上会有何选择？
A：当前的导电玻璃工艺已相对成熟。具体说来，氧化锡层是作为电子防护层和缓冲层，其作用是阻隔外界水分和氧化物的入侵，以保护钙钛矿层。在这方面，常用的是LED氧化锡，因为LED氧化锡较RPD氧化锡及IOD氧化锡表现出来的薄膜更均匀且稳定性更好，因此通常会优先采用这种技术路线。至于汽车玻璃，它主要关注氧化层和电子传输层的工艺，通常情况下，目前主流企业都是使用施工建设的工艺，这已是一种确定的技术选择。
Q：钙钛矿稳定性问题是市场担忧的重点，您认为如何解决这个问题？
A：钙钛矿稳定性问题是过去几年科研的重点，而近期的科研和工艺改进已使稳定性得到显著提高。例如，中科院有论文显示，样品在50摄氏度下经历1000小时的光照测试后，转换效率依旧保持在20.5%，且效率保持率达到90%。未来，钙钛矿的稳定性预计将通过结合新型的TCO薄膜和封装材料以及LED氧化层等技术继续得到提升，从而增强对水氧侵蚀的阻隔能力和减少外界因素的影响。
Q：钙钛矿光伏中，为何玻璃成本如此高昂？是不是后道加工导致的？
A：确实，玻璃成本相对较高，主要是因为后道加工的成本。钙钛矿光伏使用的是两种玻璃——透明导电玻璃和封装玻璃。这两种玻璃相加的成本，即使是现在，仍然很高。而传统的晶硅光伏可能采用更便宜的风光玻璃。之前许多透明导电玻璃都是依赖海外技术和定制工艺，使得成本居高不下。但自2021年起，随着国内生产技术的提升，玻璃价格已有所下降。
Q：在钙钛矿领域，尽管玻璃成本较高，为何企业还是选择采用四端子技术而非成本更低的两端子技术？
A：目前来说，四端子技术在生产上更简单，重复性也更高，是目前工艺上的最佳选择，因此被行业内优先采纳作为示范。而两端子技术尽管是一个未来趋势，但目前在实际生产中仍相对较少，且尺寸比较小，多见于实验室阶段。钙钛矿与晶硅结合的四端子技术可实现大尺寸组件，这是目前的一个竞争优势。
Q：在钙钛矿和晶硅的叠层技术中，哪种技术结合会有更好的效果？
A：未来可能会有不同的结合方式优势，但目前来说，采用HTTP工艺的叠层可能会更加有利。因为HTTP本身就有一层窗口层，已经具备了透明导电层，在其基础上可以直接进行钙钛矿层叠加，而其他工艺则需要进一步优化和改进。所以，从工艺对比来看，HTTP技术可能更为适合。
Q：钙钛矿技术目前面临哪些挑战？稳定性和工艺成本是否是核心问题？
A：钙钛矿技术当前面临稳定性不佳的问题，尤其是单结构的光电转换效率大约是1.52，还受到潮气的侵蚀。我们在实验室中能够通过添加剂抑制氧化过程，但在户外环境中，面对水汽和氧气的侵蚀，设备的稳定性和工艺成本都会受影响。因此，实现工艺路线和稳健生产环境的优化，还需长期的努力和技术积累。短期内实现全覆膜叠层技术较不现实。
Q：钙钛矿领域的扩产情况如何？资金关注度对扩产有何影响？
A：目前，钙钛矿产业的扩产面临着资金关注度下降的挑战。许多小型团队进入领域进行研发尚需资金投入，特别是下半年以来，头部公司的融资也表现出疲软，资金投入减少。头部企业相对容易获得资金支持，而小企业则困难。即便是千万级别的融资，通常也只能用于搭建中试线，进一步的放大成倍增加难度。当前，许多公司提出的建设百兆瓦级产线计划尚需观望，关键在于能否持续获得资金支持保持稳定的财务状况。大家普遍持观望态度，对业内头部企业更有信心能继续推进。
Q：有哪些企业在进行g瓦级的产线规划？
A：目前市场中，诸如协鑫集团和机电功能等头部企业正在规划和建设g瓦级的产线，并且某些企业已经开始了实质性的动工，包括厂房选址和部分设备的订购。这显示了钙钛矿产业在规模化方面的积极进展。
Q：传统的晶硅龙头企业在钙钛矿领域有哪些动作？
A：对于像隆基这类晶硅龙头企业，他们主要关注叠层电池，并且已经实现了33.9%的电池效率。然而，这些成果目前仍局限于小尺寸实验室级别，并未放大到工业级别生产。大多数晶硅龙头企业都在进行实验室研究而尚未开始规模化生产。
Q：ALD（原子层沉积）技术是否在钙钛矿领域有着应用前景？
A：ALD技术在钙钛矿领域具有应用潜力，特别是作为缓冲层使用和提高器件稳定性方面。目前，LED做为氧化锌层，甚至氧化锡或氧化铝层的封装工艺，已经有设备商在研发投入。这项技术在叠层电池中也发挥缓冲作用，且被认为是必不可少的。可以预见，在未来ALD将得到更广泛的规模化应用。
Q：目前钙钛矿太阳能电池量产期的循环寿命能做到多少，以及未来循环寿命的发展前景如何？
A：钙钛矿太阳能电池的量产产品已经通过了IC61215老化认证，这通常意味着它们可以在户外稳定运行20年左右。一般认为通过IC61215认证的光伏产品有望在户外工作20年。不过由于钙钛矿电池还没有实际的长期运行数据作为支持，因此这个是一个预期，我会更倾向于保持中立的看法。目前钙钛矿技术在稳定性方面已经取得了显著进步，预期是积极的。至于大面积部署后具体的电池衰减程度，目前技术水平下我们看到的情况大概在80%左右。随着科研的不断推进，稳定性和效率有望进一步提高。
Q：钙钛矿电池的大面积模块的成本和效率相对于小面积模块有没有缩小差距？目前量产能够做到多大面积的模块？
A：目前，钙钛矿技术已经在大面积模块的量产中有所进展。过去我们看到从小面积到大面积转换会有一定效率损失，但最新的工艺和技术优化后，大面积模块的损失并不会太大。例如，如果小面积的效率为25%-26%，大面积放大后的效率可能维持在其95%左右，也就是大概24.7%。目前的量产尺寸可以达到1米×2米，约两平方米的模块。在工艺优化和光学管理方面还有改进空间，未来的模块效率有可能显著提升至24%以上。需要注意的是，许多研发信息目前并不公开，仍在保密阶段。对于大面积模块的稳定性问题，通过适合放大的工艺，和小尺寸相比，损失不大，实际上大尺寸的效率反而可能更高，这与实际生产研发经验相符。
Q：在从悬挂涂布到刮涂的转变过程中，可能会遇到哪些新的问题？针对面积放大的问题解决后，是否解决了良率的问题？
A：在从悬挂涂布到刮涂的转变中，确实可能会带来新问题。尽管这样的工艺转变可以有效解决设备面积放大的问题，但提高良率仍是一个挑战。生产上控制流程和工艺至关重要，以便增加良率。比如，在某些月份，由于产线调休和设备保养，可能会影响到生产稳定性，继而影响良率。接下来的焦点将是如何进一步提高生产良率。
Q：当前钙钛矿行业的生产良率大概是怎样的？未来良率有哪些目标？
A：目前，钙钛矿行业的生产良率较为理想，相对于同行业来说，已经可以实现百分之七八十的水平。需要注意的是，有些企业声称达到90%，但这并不现实。将良率提升到90%以上是行业正在努力解决的问题。目前维持在百分之七八十已经是比较好的成绩。强调了目前生产良率已经相对较好，且有提升的潜力。
Q：生产的良率问题是否会影响到加重率？产能是否能够达到最大化？
A：生产的良率问题确实对加重率有一定影响，因为目前设备还不够稳定。以华龙集团为例，他们租赁某部分设备来提升产能，但订单处理时间可能需要两到三个月，表明设备稳定性仍有待提高。至于设备生产有无提升的空间，这个问题暂时无法给出明确评价。
Q：在设备方面，目前哪些公司在激光和镀膜设备上有优势？未来会考虑采用国产设备吗？
A：在设备方面，捷普特在激光领域有一定优势，而在镀膜设备上，海外技术仍然领先。比如杜甫镀膜技术一开始有些问题，但正在优化中。国内设备尽管故障率较高，但问题处理起来相对便捷。如果能解决稳定性问题，海外设备就是一个很不错的选择。关于国产设备，由于其成本优势，未来可能会受到更多关注。尽管如此，目前无法精确预测采用国产设备能降低多少成本。提到了捷普特在激光领域的优势，海外在镀膜技术方面的领先地位，以及国产设备在成本上可能的优势。
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