1、为什么关注钙钛矿？
1）增效：在理论极限上，晶硅太阳能电池、PERC单晶硅电池、HJT电池、TOPCon电池的极限转换效率为29.40%、24.50%、27.50%、28.70%。单结钙钛矿电池理论最高转换效率达31%，多结电池理论效率达45%。2）降本：制备成本，PSCs制作过程无需硅料，制作金属卤化物钙钛矿所需原材料储量丰富，价格低廉，且前驱液的配制不涉及任何复杂工艺。设备投资额方面，钙钛矿1GW需要的投资金额约为5亿元，是晶硅的1/2左右，是第二代GaAs薄膜太阳能电池的1/10。
我们认为23年行业至少会有1GW钙钛矿设备订单招标，这对光伏企业来说是具有里程碑意义的事件，有望开启20年以来HJT设备长牛趋势。根据产业调研，协鑫、纤纳有望23年各招标1GW；极电第一期1GW将在24年达产。我们此前梳理协鑫及纤纳100MW中试线设备采购情况，协鑫：3台pvd+1台涂布设备+1台自研结晶+P1-P4激光设备+封装设备，纤纳：1台pvd+3台涂布设备+P1-P4激光设备+封装设备。3、当前时点GW级尚未落地，我们认为主要为主题性投资阶段；待GW级招标明确落地，有望走出长牛行情。光伏行业所说钙钛矿专指甲胺、甲脒等与铅、碘、溴组成的AMX3形八面体结构材料，具有消光系数高、弱光性能好、寿命高、制备工艺简单的特点。2. 弱光性强：BIPV(光伏建筑一体化)应用前景较好； 模组22.44%（26cm2）华北电力大学与瑞士联邦理工大学合作
小面积：28%（0.005cm2）南京大学 谭海仁大面积：22%（20cm2小组件）南京大学 谭海仁从染料敏化技术开始发展13年来，通过界面修饰等手段，理论效率可以达到31%，如果做到最佳代谢（1.35-1.38eV），最高达33.4%，高于HJT/TOPCON等各类晶硅电池27%-29.4%的效率。同时以1GW中试线为例，组件效率18%时，钙钛矿成本为晶硅的80%；实际量产如达到20%组件效率，成本为晶硅的50%。以效率为导向，主流结构从介孔向平面转变（万度光源介孔结构效率低，但稳定性强）。平板结构的组件包括透明电极ITO靶材，电子传输层氧化锡氧化钛等，空穴传输层的有机的PTAA或无机的氧化亚铜等，电极则在实验室环境使用金银铜等，实际投产时为了降本会选择碳电极等。常规ITO 中包括铟这一稀有元素，结合工艺难度成为钙钛矿电池成本中占比较高的部分。因为钙钛矿时离子型的晶体，内部会有很多缺陷，离子会在内部扩散导致性能下降。制造工艺不同于晶硅电池，钙钛矿通过反应形成而不是结晶，在大面积基底上会出现先后反应的情况，成膜均匀性差，提高串联电阻，引起效率下降。一旦成膜不好出现孔洞，会导致电极短接。目前大面积钙钛矿的效率是远低于小面积的实验室效率的。目前大面积的制备工艺主要包括溶液涂布如狭缝涂布、刮刀涂布，以及真空镀膜等，或者二者结合。1. 溶液涂布（如狭缝涂布或者说印刷）：工艺简单，设备廉价，效率和稳定性高。但厚度和均匀性不好控制。2. 真空沉积/蒸镀（如PVD）：厚度和均匀性控制好。但由于两层沉积材料之间反应不彻底产生的残留会影响钙钛矿的稳定性和效率。同时以碘甲胺为例在真空下在设备中产生酸性环境，对设备破坏性很大。当前机构常用工艺为先真空沉积一层碘化铅，再溶液法印刷碘甲胺，但依旧存在反应不均匀和残留问题。大面积钙钛矿的主要难点就是如何在溶液中形成大量的结晶，以提升镀膜的均匀性。晶硅与钙钛矿电池的材料成本对度电成本的比较起决定性作用，但晶硅电池的材料成本主要在硅上，钙钛矿的材料成本中，碘化铅和碘甲胺只占到了4%。钙钛矿电池的材料成本主要来自透明电极、电子传输层和空穴传输层等。如使用有机的PCBM，相比无机材料成本上升3倍；如为了提高效率把铜电极换金电极，成本也会提升2-4倍。后续降本方案主要围绕材料，而设备花费提升对度电成本影响不大。由于当前钙钛矿的稳定性远未达到商业化需求，将度电成本和生命周期进行曲线归一化分析可以发现，寿命提升对度电成本下降作用很大。同样的，假设效率从19%提高到21%，度电成本也会有20-30%的降低。综上，提升效率和稳定性，可以大大降低钙钛矿的度电成本。4. 柔性；由于含铅等毒性物质，消费级市场可能有较大的推广阻力
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