太阳能电池技术现状（新型太阳能电池的下一场盛宴）

太阳能电池技术现状（新型太阳能电池的下一场盛宴）京山轻机报表，来源：同花顺iFind营收虽有小幅增长，归属母公司股东的净利润却下滑47.94％，仅3304.82万。从以往报表看，其盈利能力也不算有亮点。京山轻机股价走势，来源：同花顺iFind股价大幅上涨后，市盈率（TTM）接近128倍，估值不低。一般而言，业绩是股价大幅上涨的有力支撑。但京山轻机一季度业绩不容乐观。

导语：钙钛矿电池尚处于一片蓝海，是一片尚待开采的金矿，但是哪家公司能主导未来的技术路线，依然有极大的不确定性。

京山轻机（ 000821.SZ），属于光伏组件设备第二梯队，平时鲜少有人关注，却在近期备受市场瞩目。

6月16日和17日，京山轻机股价收获“两连板”。震荡调整后，京山轻机又走出了5连板行情。

不到两个月，京山轻机的股价涨幅已超过2倍。

京山轻机股价走势，来源：同花顺iFind

股价大幅上涨后，市盈率（TTM）接近128倍，估值不低。

一般而言，业绩是股价大幅上涨的有力支撑。但京山轻机一季度业绩不容乐观。

营收虽有小幅增长，归属母公司股东的净利润却下滑47.94％，仅3304.82万。从以往报表看，其盈利能力也不算有亮点。

京山轻机报表，来源：同花顺iFind

二级市场对新能源的狂热，很大程度上源于对行业的极度看好。

公司未来增长点，如能和行业景气度相结合，便落在了资本市场的关注视线里。

京山轻机股价大涨背后，被市场看好的，其实是主光伏技术未来的“新希望”——钙钛矿。

渐进式改良与颠覆性创新

光伏的主产业链，一般包括上游硅料、中游硅片、电池片、下游组件等环节。

就电池技术而言，现阶段P型电池， PERC/PERC 是主流技术路线。而N型电池中的TOPCON与HJT，被公认为下一代电池技术方向。这些都属于晶硅电池技术。

下一代电池跑道上的，还有另一个分支——钙钛矿。

这项技术并非最新发明，甚至已有180年历史。

1938年，德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（Gustav Rose）在俄罗斯乌拉尔山发现了天然矿物钛酸钙（CaTiO3）晶体。为纪念地质学家Lev Perovski，他将其命名为Perovskite（钙钛矿）。

无论何种电池，光电转化效率是核心指标之一。光电转化效率是衡量电池将光能转化为电能的能力。

为了转换效率的提升，各大厂家进行研发“军备赛”，以月为单位迭代升级。即便只是提升千分之几的效率，也被业界视为技术突破。

转换效率比较，来源：北极星太阳能光伏网

最重要的理由，在于光电转化效率提升，带来了肉眼可见的成本下降效果。

根据CPIA数据，光电转化效率每提升1％，对应度电成本下降5％-7％，考虑到装机规模动辄GW、MW，带来的成本优势无疑是巨大的。

晶硅电池理论极限效率为29.43％，普通单晶硅电池理想条件下最高效率为24.5％；TOPCon电池理想条件下最高效率为27.5％；HJT电池效率上限为28.2％-28.7％。晶硅技术，作为渐进式改良，已经面临天花板。

2022年7月7日，洛桑联邦理工学院（EPFL）和瑞士电子与微技术中心（CSEM）共同创造了钙钛矿-硅叠层光伏电池新的世界纪录，转化效率达到31.3％。

钙钛矿双结叠层，理论转换效率为43％，三叠层电池理论效率可达50％以上，可以说是颠覆性创新。

钙钛矿技术从实验室走向产业化的道路，渐行渐近。

降本优势

钙钛矿技术的颠覆性的创新，不仅仅体现在转化效率上。

除了光电转化效率提升，钙钛矿还有第二个“巨型”优点——生产时间短，生产效率高。

晶硅电池的硅料、硅片、电池、组件四大环节，需要四个以上不同工厂协作生产，即便所有环节无缝对接，一片组件完工至少也得三天。

据协鑫集团旗下协鑫纳米的工作进展，100MW级别的钙钛矿单一工厂，从玻璃、胶膜、靶材、化工原料投入到组件成型，总共只需45分钟。

相比之下，云泥立判。

钙钛矿的第三大优点是资本开支低。

钙钛矿电池结构简单，制造工艺流程短。这使得材料成本低，生产能耗也低。

以1GW产能投资对比，晶硅电池从硅料到组件环节，需要大约9亿到10亿元。而钙钛矿在技术成熟后，投资约为5亿元左右，仅为晶硅电池的50％。

最后一个显著的优势是原材料。

晶硅电池上游原材料使用多晶硅，也就是常说的硅料。近两年，硅料价格大幅飙升。

多家企业通过签署长协订单来缓解压力。新特能源（ 1799.HK）与双良节能（ 600481.SH）“缔结”584.7亿元的“八年之约”，成交均价28.96万元/吨（含税）。

通威股份（ 600438.SH）与美科硅能源、双良硅材料签订的长单协议，已逾千亿。

近期，硅料供应仍旧紧张，价格破30万/吨，甚至无量可签。

钙钛矿的出现，无疑将缓解硅料供不应求的局面。

晶硅组件中的硅片，厚度通常为180微米。纯度需要达到99.9999％，这一过程需要反复提纯，消耗大量资源。

钙钛矿电池原料用量少，厚度大概是0.3微米，也谈不上稀缺性。纯度要求远低于晶硅电池，达到95％即可使用。单瓦能耗只有晶硅的1/10。

每块晶硅材料组件消耗1kg硅材料，但同样大小的钙钛矿组件仅消耗2g钙钛矿材料。

从综合成本上来看，钙钛矿单瓦仅需0.5元，在组件成本中仅占5％，是晶硅电池极限成本的50％。

此外，钙钛矿与未来的HJT/TOPCON技术兼容，钙钛矿-硅异质结叠层电池具备高效率、低成本优势，理论极限效率有望达43％以上，三叠层电池理论效率可达50％以上。

综上，钙钛矿电池不仅转换效率有质的提升，成本优势也远超晶硅电池，还可以纾解对于硅料的依赖。

钙钛矿电池良好的兼容性，再结合其他电池技术，可使效率大幅提升，具备有吸引力的的商用前景。

如今，钙钛矿电池尚处于一片蓝海，是一片尚待开采的金矿。

高景气赛道“卖铲人”

对于制造业而言，设备端作为“卖铲人”，往往是产业中“旱涝保收”的环节。毕竟，产品落地需要设备先行。

作为实现碳中和最重要的技术手段，光伏产业是拉动经济增长的新引擎，关乎能源安全的重要产业。

根据浙商证券预测，未来10年，钙钛矿太阳能电池渗透率将增长至30％。2030年钙钛矿太阳能电池设备市场空间约805亿元。

相比晶硅类太阳能电池制备，钙钛矿太阳能电池生产设备有了大幅简化，主要设备仅包括钙钛矿印刷设备和真空镀膜设备。

镀膜设备自PERC电池技术开始，便是光伏设备中技术壁垒最高、工艺难度最大，投资金额最高的环节。

京山轻机在钙钛矿镀膜设备这一领域，走到了众多供应商前面。

京山轻机的子公司，联合进行技术开发，合作建设的第一个100MW钙钛矿电池及组件生产线，将由晟成光伏进行设备制造。

目前，光伏钙钛矿电池簇型多腔式蒸镀设备量产交付，团簇晟成光伏和协鑫光电型多腔式蒸镀设备已具备成熟的供货能力。设备尺寸兼容性好，材料利用率高，性能稳定、膜层均匀，生产效率也高。

虽然距离大规模上量仍需时间，但是晟成光伏仅用一年多便实现了量产交付，进展超出业内预期，也使京山轻机有望获得先行者优势。

但钙钛矿的技术问题不是没有。

首先，钙钛矿电池的制备工艺路线众多，从原材料到设备，尚无主导技术路线出现。规模化为时尚早，距离商业化则还有很长一段路。

其次，钙钛矿电池寿命短、稳定性差、易衰减等问题，也同样影响技术推广。

另外，技术指标、效率纪录、检测认证等，仍需通过更多应用场景研究，以检验钙钛矿技术的商业化前景价值。

弹性更高

材料是基础科学，新材料的发现、迭代和商业化进程，并非一朝一夕。

以技术推动的产业变革，景气度往往取决于技术发展。钙钛矿技术发展趋势、制备工艺演进，乃至瓶颈问题是否得到解决，是需要投资者重点关注的指标。

目前京山轻机股价大涨，也是行业景气度使然。水多浪高，势能巨大，行业个中翘楚，都有机会参与这一场盛宴。

另外，除了钙钛矿电池设备取得突破外，京山轻机市值偏小，也可能是暴涨原因之一。往往这类企业在风口上的股价弹性更高。

因此，景气度回落之际，投资者须格外留意投资风险。

本文源自阿尔法工场研究院