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日前，曜能科技宣布公司自主研發(fā)的25cm²鈣鈦礦/晶硅兩電極疊層電池穩(wěn)態(tài)效率達(dá)到29.57%，成為目前公開(kāi)的大面積疊層電池最高效率，此外，多家上市公司相繼宣布鈣鈦礦太陽(yáng)能(行情000591,診股)電池投資計(jì)劃。

2月3日，寶馨科技(行情002514,診股)發(fā)布對(duì)外投資進(jìn)展公告，公司與合作方設(shè)立合資公司，將在鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)疊層電池技術(shù)的研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面進(jìn)行合作，并將相應(yīng)技術(shù)用于公司異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目。

1月31日，皇氏集團(tuán)(行情002329,診股)發(fā)布公告，控股子公司與黑晶光電簽署協(xié)議，雙方將在TOPCon/鈣鈦礦疊層電池方面進(jìn)行合作并提升公司 TOPCon 太陽(yáng)能電池效率；利元亨(行情688499,診股)表示公司目前鈣鈦礦設(shè)備正在頭部客戶(hù)試樣；微導(dǎo)納米(行情688147,診股)表示公司目前已取得鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)疊層電池訂單。

隨著鈣鈦礦領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)突破，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加速，協(xié)鑫光電、纖納光電和極電光能等企業(yè)已建成百兆瓦級(jí)鈣鈦礦產(chǎn)線(xiàn)，同時(shí)通威、隆基以及天合光能(行情688599,診股)等晶硅電池廠(chǎng)商也紛紛布局鈣鈦礦電池業(yè)務(wù)。

鈣鈦礦板塊自12月下旬以來(lái)也持續(xù)走強(qiáng)，鈣鈦礦電池指數(shù)從12月26日至今漲幅達(dá)到31.49%，期間京山輕機(jī)(行情000821,診股)、杭蕭鋼構(gòu)(行情600477,診股)等公司股價(jià)漲幅超過(guò)50%，大幅領(lǐng)先大盤(pán)走勢(shì)，本文我們來(lái)對(duì)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一下分析。

轉(zhuǎn)化效率更高，反式平面結(jié)構(gòu)是產(chǎn)業(yè)化主流

鈣鈦礦是指分子式為ABX3的一類(lèi)化合物，其中A、B分別為離子半徑不同的有機(jī)或無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，X為陰離子，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池一般是指采用鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的有機(jī)金屬鹵化物作為吸光層材料的電池，屬于第三代太陽(yáng)能電池。

與傳統(tǒng)的晶硅太陽(yáng)能電池相比，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池理論轉(zhuǎn)化效率更高，單結(jié)鈣鈦礦電池理論轉(zhuǎn)化效率達(dá)到33%，而晶硅電池行業(yè)目前由PERC電池正在轉(zhuǎn)向的HJT和TOPCon電池理論轉(zhuǎn)化效率分別為27.5%和28.7%。

此外，由于鈣鈦礦電池的帶隙可調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)鈣鈦礦帶隙寬度可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收，將鈣鈦礦電池疊在晶硅電池上制備出的鈣鈦礦/晶硅疊層電池轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到43%，而全鈣鈦礦多結(jié)疊層電池的理論轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到45%以上。

相對(duì)于晶硅電池對(duì)硅片純度要求在6N以上，鈣鈦礦材料對(duì)雜質(zhì)要求要低得多，純度為90%的鈣鈦礦材料制備出的電池轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到20%以上，純度為95%的鈣鈦礦即可滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，同時(shí)由于鈣鈦礦原材料如甲氨基鹵化鉛等易于獲得，且組件生產(chǎn)只需單一工廠(chǎng)，較多環(huán)節(jié)的晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本和效率都大幅提高。

除了轉(zhuǎn)化效率更高和成本較低外，鈣鈦礦電池還具有組件可柔性化、吸光系數(shù)高和溫度對(duì)電池轉(zhuǎn)化效率較小等優(yōu)點(diǎn)。

鈣鈦礦電池由鈣鈦礦層、透明導(dǎo)電電極、電子傳輸層、空穴傳輸層和金屬電極五層構(gòu)成，其中鈣鈦礦層位于中間，按組成不同主要分為正式平面結(jié)構(gòu)、反式平面結(jié)構(gòu)和介孔結(jié)構(gòu)。

正式平面結(jié)構(gòu)是在導(dǎo)電玻璃上先沉積電子傳輸層，接下來(lái)沉積鈣鈦礦層、空穴傳輸層和金屬電極，介孔結(jié)構(gòu)與正式平面結(jié)構(gòu)相比則是在鈣鈦礦層與電子傳輸層接觸面多了一層介孔TiO2。

反式平面結(jié)構(gòu)區(qū)別在于電子傳輸層和空穴傳輸層沉積位置相反，電子傳輸層位于鈣鈦礦層上方，由于反式平面結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單且可在低溫下制備，是目前產(chǎn)業(yè)化的主流結(jié)構(gòu)。

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