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民生證券-機(jī)械行業(yè)一周解一惑系列:鈣鈦礦晶硅疊層電池的發(fā)展路徑-230218
上傳日期:
2023/2/19
大?。?/td>
1967KB
格式:
pdf 共21頁
來源:
民生證券
評(píng)級(jí):
推薦
作者:
李哲
,
占豪
行業(yè)名稱:
機(jī)械
下載權(quán)限:
此報(bào)告為加密報(bào)告,僅限高級(jí)會(huì)員查看
本周關(guān)注:安徽合力、巨星科技、諾力股份、鄭煤機(jī)
本周核心觀點(diǎn):本周國內(nèi)社融數(shù)據(jù)與美國部分經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)超預(yù)期,關(guān)注出口鏈與國內(nèi)基建相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈,長期關(guān)注新技術(shù)
受益于可捕捉和轉(zhuǎn)換更寬光譜范圍,鈣鈦礦與晶硅疊層電池?fù)碛懈叩霓D(zhuǎn)換效率。連續(xù)可調(diào)的帶隙寬度使得鈣鈦礦適合做疊層多結(jié)電池,與其他電池集成以后可以捕捉和轉(zhuǎn)換更寬光譜范圍的太陽光,獲得比單純晶硅電池或鈣鈦礦電池更高的光電轉(zhuǎn)化效率。EcoMat研究表明鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽電池的理論效率極限為46%,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)晶硅電池;而根據(jù)NREL統(tǒng)計(jì)的最新實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù),鈣鈦礦/晶硅疊層轉(zhuǎn)化效率快速提升,超過單晶硅電池。
相較TOPCON,HJT更適合與鈣鈦礦疊層。1)鈣鈦礦電池與異質(zhì)結(jié)電池進(jìn)行疊層,HJT電池表面本身就是TCO,HJT電池的產(chǎn)線無需做更改,而Topcon電池與鈣鈦礦電池進(jìn)行疊層,Topcon正面的氮化硅和氧化鋁由于是絕緣體不能導(dǎo)電,需要先把氧化鋁和氮化硅去掉,或加入進(jìn)一步摻雜和鈍化工藝;2)疊層電池中HJT受光面TCO依然是TCO,Topcon表面也需要變成TCO,那么Topcon電池本身電流高的優(yōu)勢(shì)就會(huì)消失,理論上鈣鈦礦-Topcon疊層電池的效率相比HJT-鈣鈦礦疊層電池更低;3)鈣鈦礦/HJT疊層電池為串聯(lián)結(jié)構(gòu),輸出超高電壓提高轉(zhuǎn)換效率
產(chǎn)業(yè)中鈣鈦礦/晶硅疊層關(guān)注度有所升溫。從疊層電池種類來看,目前鈣鈦礦/晶硅疊層電池的專利數(shù)更多,許多鈣鈦礦電池廠商持有相關(guān)專利,如黑晶光電、協(xié)鑫光電、纖納光電、合特光電、眾能光電等。全鈣鈦礦疊層電池的專利數(shù)并不多,目前僅有協(xié)鑫光電、纖納光電和仁爍光能持有全鈣鈦礦疊層電池專利。從疊層電池專利占比來看,鈣鈦礦/晶硅疊層占比較大,其中,鈣鈦礦/HJT疊層電池的專利數(shù)較多。
鈣鈦礦/硅疊層電池常見的配置有二端疊層(2T)與四端疊層(4T),2T/4T技術(shù)路線當(dāng)前沒有明顯結(jié)論。4T結(jié)構(gòu)主要是指單結(jié)的鈣鈦礦電池和晶硅電池分別獨(dú)立制作然后串聯(lián),2T結(jié)構(gòu)主要是指在晶硅電池表面直接制作鈣鈦礦電池。1)從轉(zhuǎn)換效率上看,目前鈣鈦礦/晶硅疊層電池2T/4T結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換效率沒有明顯差異,但優(yōu)于鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層電池、鈣鈦礦/碲化鎘疊層電池;2)從制備成本看,2T疊層電池在硅電池上直接沉積鈣鈦礦電池制成,與機(jī)械堆疊的4T電池相比,只需要一個(gè)透明電極,更少的電極材料和更少的沉積步驟,2T電池的制造成本更低;3)從制備難度上看,4T電池分別制備兩個(gè)電池再串聯(lián)比較簡單,而2T電池需要考慮頂?shù)纂姵仉娏髌ヅ鋯栴},技術(shù)相對(duì)復(fù)雜,電流匹配的限制使得設(shè)計(jì)2T疊層電池時(shí)需要針對(duì)不同地理位置的光譜條件做出細(xì)微調(diào)整,才能獲得最大的功率輸出。同時(shí)由于直接在硅電池頂部沉積鈣鈦礦電池,硅電池頂部陷光結(jié)構(gòu)的制作和表面鈍化設(shè)計(jì)將會(huì)更加困難;4)從兼容性角度看,由于4T電池相當(dāng)于有兩個(gè)正極和負(fù)極,與現(xiàn)有電站匹配存在問題,但未來也有望通過組件內(nèi)部串聯(lián)的方式,將4T組件優(yōu)化為2T組件解決。
投資建議:鈣鈦礦單結(jié)、鈣鈦礦/晶硅疊層電池仍處于選定設(shè)備工藝,多技術(shù)路線并存階段。建議關(guān)注各環(huán)節(jié)設(shè)備布局最全面的:京山輕機(jī)、捷佳偉創(chuàng)
風(fēng)險(xiǎn)提示:1)鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)融資進(jìn)展與轉(zhuǎn)換效率提升不及預(yù)期;2)鈣鈦礦/晶硅疊層電池發(fā)展不及預(yù)期
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