（报告出品方/作者：广发证券，代川、朱宇航）

一、硅基光伏成熟商用，钙钛矿电池有望成新增长点

硅基光伏电池技术发展历经多代更迭，物理上逐渐逼近了其光电转换效率的理论极 限，技术上已经进入大范围成熟商用的阶段。1973年，采用铝背场钝化技术的BSF （Aluminium Back Surface Field，铝背场电池）问世，理论极限效率20%。1982年， 采用氧化铝局部钝化技术的PERC（Passivated Emitter and Rear Contact，发射极 钝化和背面接触）技术被发明，钝化效果优于BSF技术，电池极限效率增长到23%。 目前，TOPCon（Tunnel oxide passivated contact, 隧穿氧化层钝化接触）、HJT （Heterojunction with Intrinsic Thinfilm，异质结）和IBC（Interdigitated back contact， 交叉背接触）技术开始推进广泛商用。最新一代IBC电池光电转换效率有望达到26% 以上。TOPCon、HJT采用新的钝化接触结构来提高钝化效果从而提高转换效率，IBC 则是将电池正面的电极栅线全部转移到电池背面，通过减少栅线对阳光的遮挡来提 高转换效率。IBC作为平台技术与TOPCon技术的叠加成为“TBC”电池，与HJT技术 的叠加成为“HBC”电池。

随着TOPCon、HJT、IBC等技术逐步成熟，逼近其光电转换效率理论极限，业界开 始寻找新一代太阳能技术。钙钛矿太阳能电池（perovskite solar cells）实验室光 电转换效率迅猛增长，叠层电池的实验转换效率已经超越硅基太阳能技术。洛桑联 邦理工学院(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)共同研发的钙钛矿/硅叠层太阳 能电池光电转换效率31.3%。钙钛矿太阳能电池具有光吸收系数高和载流子迁移率 高，载流子扩散距离长、带隙灵活可调并且制备工艺简单，原材料成本相对低廉等 优势。随着钙钛矿电池稳定性持续改善，未来钙钛矿电池结合叠层技术，可制成钙 钛矿/硅或钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池。据scientific report结果，双结叠层电池 理论极限光电转换效率45%左右，三结叠层电池理论极限光电转换效率49%左右。 钙钛矿太阳能电池是一种新型薄膜太阳能电池，它利用钙钛矿型金属卤化物半导体 作为吸光层材料，吸收光子，产生电子对，驱动电池。过去十几年，钙钛矿电池效率从3%提升到28%，增速远高于硅基电池的发展速度，13年时间走完了硅基电池40年 的发展历程。

（一）钙钛矿太阳能电池，光伏产业的新希望

早期，钙钛矿指一种金属矿物。现在，钙钛矿泛指具有和钛酸钙（CaTiO3）相同或 类似晶体结构的离子晶体，结构式为AMX3。常用的钙钛矿电池材料中，采用+1价有 机或无机阳离子占据A位，例如金属铯离子（Cs +）有机甲胺离子（CH3NH2 +，简记 为MA+）和有机甲脒离子（CH(NH2)2 +，简记为FA+）M位金属为铅离子（Pb2 +）或 （Sn2+），X位为卤素离子碘离子（I -），溴离子（Br -），氯离子（Cl -）。M位金属 阳离子与X位卤素阴离子在空间形成八面体结构，A位基团位于这些八面体的空隙中， 撑起整个结构。