轉化效率不斷突破，鈣鈦礦電池產業化進程加速-動態焦點

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日前，曜能科技宣布公司自主研發的25cm²鈣鈦礦/晶硅兩電極疊層電池穩態效率達到29.57%，成為目前公開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能(行情000591,診股)電池投資計劃。

2月3日，寶馨科技(行情002514,診股)發布對外投資進展公告，公司與合作方設立合資公司，將在鈣鈦礦-異質結疊層電池技術的研發以及產業化方面進行合作，并將相應技術用于公司異質結電池項目。

1月31日，皇氏集團(行情002329,診股)發布公告，控股子公司與黑晶光電簽署協議，雙方將在TOPCon/鈣鈦礦疊層電池方面進行合作并提升公司 TOPCon 太陽能電池效率；利元亨(行情688499,診股)表示公司目前鈣鈦礦設備正在頭部客戶試樣；微導納米(行情688147,診股)表示公司目前已取得鈣鈦礦異質結疊層電池訂單。

隨著鈣鈦礦領域不斷實現突破，產業化進程正在加速，協鑫光電、纖納光電和極電光能等企業已建成百兆瓦級鈣鈦礦產線，同時通威、隆基以及天合光能(行情688599,診股)等晶硅電池廠商也紛紛布局鈣鈦礦電池業務。

鈣鈦礦板塊自12月下旬以來也持續走強，鈣鈦礦電池指數從12月26日至今漲幅達到31.49%，期間京山輕機(行情000821,診股)、杭蕭鋼構(行情600477,診股)等公司股價漲幅超過50%，大幅領先大盤走勢，本文我們來對鈣鈦礦電池產業進行一下分析。

轉化效率更高，反式平面結構是產業化主流

鈣鈦礦是指分子式為ABX3的一類化合物，其中A、B分別為離子半徑不同的有機或無機陽離子，X為陰離子，鈣鈦礦太陽能電池一般是指采用鈣鈦礦晶體結構的有機金屬鹵化物作為吸光層材料的電池，屬于第三代太陽能電池。

與傳統的晶硅太陽能電池相比，鈣鈦礦太陽能電池理論轉化效率更高，單結鈣鈦礦電池理論轉化效率達到33%，而晶硅電池行業目前由PERC電池正在轉向的HJT和TOPCon電池理論轉化效率分別為27.5%和28.7%。

此外，由于鈣鈦礦電池的帶隙可調節，通過調節鈣鈦礦帶隙寬度可實現對不同波長光的吸收，將鈣鈦礦電池疊在晶硅電池上制備出的鈣鈦礦/晶硅疊層電池轉化效率可達到43%，而全鈣鈦礦多結疊層電池的理論轉化效率可達到45%以上。

相對于晶硅電池對硅片純度要求在6N以上，鈣鈦礦材料對雜質要求要低得多，純度為90%的鈣鈦礦材料制備出的電池轉化效率可達到20%以上，純度為95%的鈣鈦礦即可滿足生產需求，同時由于鈣鈦礦原材料如甲氨基鹵化鉛等易于獲得，且組件生產只需單一工廠，較多環節的晶硅太陽能電池生產成本和效率都大幅提高。

除了轉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、吸光系數高和溫度對電池轉化效率較小等優點。

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

正式平面結構是在導電玻璃上先沉積電子傳輸層，接下來沉積鈣鈦礦層、空穴傳輸層和金屬電極，介孔結構與正式平面結構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。

反式平面結構區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，由于反式平面結構工藝簡單且可在低溫下制備，是目前產業化的主流結構。

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