鑽石舞台

鈣鈦礦電池是新一代太陽能技術，鈣鈦礦化合物可以通過改變材料來調整以響應太陽光譜中的不同顏色，在光伏應用領域潛力巨大。

2012年，研究人員首次利用鹵化鉛鈣鈦礦作為光吸收層來製造穩定的薄膜電池，其光電轉換效率超過10%。

鈣鈦礦薄膜電池結構與晶硅電池的經典結構略有不同。鈣鈦礦電池可以使用傳統的 n-i-p 或 p-i-n 結構製造，將鈣鈦礦吸收層夾在空穴傳輸層 (HTL)和電子傳輸層 (ETL) 之間，然後用玻璃覆蓋透明層。

目前最廣泛技術是一步法沉積，但也有不同的製造方法使用兩步法沉積、氣相輔助或熱氣相沉積。

鈣鈦礦電池未來有望成為晶硅電池的有力競爭者，在小面積實驗室設備中，鈣鈦礦的轉化效率在過去五年中快速提升，已經超過了幾乎所有的薄膜技術（ III-V 技術除外）。

根據 NREL 數據，截至 2022 年 1 月 26 日，單結鈣鈦礦器件的效率記錄為 25.7%，串聯鈣鈦礦-硅器件的效率記錄為 29.8%。

與傳統晶硅電池和其他類型的薄膜電池相比相比，鈣鈦礦電池更具發展潛力，主要優勢在於高轉化率提升速率和低成本。

一方面，鈣鈦礦電池轉化率仍在不斷提升，增長斜率顯著高於其他類型薄膜電池。

在電池轉換效率方面，根據 2022 年 7 月美國國家可再生能源實驗室數據，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的鈣鈦礦/硅疊層電池最高轉換效率達到了 31.3%，德國海姆霍茲柏林材料所(HZB)鈣鈦礦/銅銦鎵硒疊層電池最高轉換效率達到 24.2%，韓國蔚山科學技術大學(UNIST)的單結鈣鈦礦電池最高轉換效率

達到 25.7%。

可以看出，不論是單結還是疊層電池，轉換效率都較高，尤屬鈣鈦礦/硅疊層電池的轉換效率最高。2009 年第一個鈣鈦礦電池被生產出來時，其轉換效率僅有 3.8%，短短十二年，其實驗室轉換效率就達到了 30%以上，接近晶硅電池水平，這種發展速度的背後，得益於鈣鈦礦材料遠強於晶硅的吸光性能，能量轉換過程中的極低能量損失，也與其覆蓋光譜範圍寬的特徵有關。

在轉換率方面，鈣鈦礦電池的進展遠勝於如碲化鎘、銅銦鎵硒等薄膜電池。

另一方面，鈣鈦礦電池具備低成本優勢。

薄膜電池的制約之一在於成本，如砷化鎵薄膜電池就因過於昂貴而民用化進程幾乎停滯的，但鈣鈦礦電池由於原材料儲量豐富，且前驅液的配製不涉及任何複雜工藝，成本相對低廉。

根據纖納光電、協鑫納米、牛津光伏等三家公司公布的數據，其鈣鈦礦電池的生產成本在 0.4 美元/W 以下，擴大至 GW 級產線後，成本可降至 0.1 美元/W 或更低。對比已經商業化的單晶硅組件來看，垂直一體化廠商的單晶硅組件最優內部生產成本目前約為 0.21～0.22 美元/W，按較低生產成本數據來比較，鈣鈦礦電池比單晶硅電池擁有成本優勢。

由於高轉化率和低成本優勢，鈣鈦礦電池適用於大型電站等場景。

同時因其輕薄、柔性和可定製的特性，一旦突破了關鍵技術問題，未來有望廣泛適用於光伏建築一體化、電子消費產品、傳感器、布料等多種場景。

鈣鈦礦及其疊層電池有可能替代和補充晶硅產品，獲得可觀的市場份額。

鈣鈦礦運用場景較晶硅路線更為廣泛，或成為未來BIPV、電動汽車車頂發電領域的主流材料，預計 22-25 年 BIPV 滲透率逐步提升。

國內企業在實驗室和量產方面均領先全球，已有 20 余家企業在鈣鈦礦方面進行布局，主要集中在上游材料、中游電池及設備以及通用技術類等領域。

同時，新能源企業也積極申請相關專利，相關專利數量已超過 4000 件。海外 FirstSolar 和板硝子等企業在鈣鈦礦光伏電池設備和材料領域也占據一席之地。

東方財富建議關注具備專利和研發技術布局的鈣鈦礦龍頭公司。

➢ 纖納光電（鈣鈦礦相關專利百餘項，鈣鈦礦商用組件α已交付）。

➢ 協鑫光電（鈣鈦礦組件實用化產品獲 TÜ V 商業認證）。

➢ 捷佳偉創（300724.SZ，光伏設備商，鈣鈦礦整線設備進入研發階段）。

➢ 隆基綠能（601012.SH，單晶硅片和組件龍頭，鈣鈦礦相關專利 20 項）。

➢ 寧德時代（300750.SZ，鈣鈦礦光伏電池研究順利，正在搭建中試線）。

➢ 金晶科技（600586.SH，鈣鈦礦電池 TCO 玻璃國產龍頭）。