5、宏观市场观察
1)钙钛矿电池发电原理为光生伏特效应:钙钛矿太阳能电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,其发电原理基于半导体的光生伏特效应,利用电子和空穴对产生电流。钙钛矿电池器件的工作机制总体可以被划分为五个过程:光子吸收过程、激子扩散过程、激子解离过程、载流子传输过程以及电荷收集过程。经过五个过程后,自由电子通过电子传输层后被阴极层收集,自由空穴通过空穴传输层后被阳极收集,两极形成电势差,电池与外加负载构成闭合回路,回路中形成电流。
2)钙钛矿电池优点:转换效率高+成本低:钙钛矿电池的研究起步较晚,但其转换效率进步速度远快于晶硅电池。单结钙钛矿电池仅用十余年时间就将转换效率从3.8%提升至26.1%,晶硅/钙钛矿叠层电池转换效率更是迅速升至33.9%,而晶硅太阳能电池达到26.1%的转换效率用了近40年。
3)钙钛矿电池突飞猛进的发展得益于其优秀的光电性质。相比晶硅材料,钙钛矿材料具有更高的光吸收系数,且其电子和空穴的扩散长度大于百微米,远远大于钙钛矿材料对光子的吸收深度,有利于自由电子和空穴的输运,可被阴阳电极完全收集,进而实现高效的光电转化效率。
6、钙钛矿设备端各环节均有本土化布局:钙钛矿电池组件生产共需要镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备四种设备,其中,镀膜设备供应商包括捷佳伟创、京山轻机、微导纳米、众能光电、理想晶延、红太阳、奥来德等;涂布设备供应商包括德沪涂膜、曼恩斯特;激光设备供应商包括大族激光、帝尔激光、德龙激光、迈为股份、杰普特等;封装设备供应商主要有弗斯迈。钙钛矿组件生产中材料、工艺、设备互相配合铸就钙钛矿企业的核心竞争力;钙钛矿设备端发展较快,各工艺环节均有国内本土公司布局,且领先企业已经拥有整线设备的生产能力。目前捷佳伟创与众能光电具备整线设备的生产能力,捷佳伟创设备种类涵盖RPD、PVD、PAR、CVD、蒸发镀膜及精密狭缝涂布、晶硅叠层印刷等;众能光电已与国内大型央国企、民营企业和知名高校科研机构累计完成近200个单体工艺设备交付,产品包括涂布机、刮涂机、激光刻蚀机、PVD和ALD等。
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