钙钛矿设备及工艺分析报告( 66 页)

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目录

1 钙钛矿：光伏领域0-1 的颠覆性技术 .... 4

1.1 优点1：带隙可调带来更高的理论转化效率 .... 4

1.2 优点2：原料易获取、工序简单带来成本降低 .... 5

2 什么是溶液涂布 ....... 6

2.1 溶液涂布的主要技术路线 ..... 6

2.2 涂布工艺流程 ...... 7

2.3 狭缝涂布设备 ...... 9

3 什么是真空蒸发镀膜 ..... 14

3.1 真空镀膜的基本原理 ....... 14

3.2 真空蒸发镀膜的工艺流程 ....... 15

3.3 真空蒸发镀膜设备的商业化进程 ...... 16

4 钙钛矿层薄膜制备 ..... 20

4.1 钙钛矿层薄膜制备方法 ....... 20

4.2 技术最新进度：专利布局、公开新闻 ...... 23

4.3 钙钛矿层制备的工艺难点 ....... 25

4.4 涂布、蒸镀对比总结 ....... 26

4.5 钙钛矿整线其他层设备选择 ....... 31

5 钙钛矿应用：钙钛矿/晶硅叠层电池 ....... 34

5.1 晶硅叠层钙钛矿电池以及研发背景 ...... 34

5.2 学术界进度汇总 .... 40

5.3 产业进度汇总 .... 44

6 对未来的思考：跨界与并存 ....... 48

6.1 半导体光刻胶 .... 48

6.2 OLED 显示 ..... 50

6.3 锂电池 .... 51

6.4 当前钙钛矿产线各层镀膜仍是多工艺并存发展 ..... 52

7 相关标的 ....... 53

7.1 京山轻机 .... 53

7.2 捷佳伟创 .... 57

7.3 奥来德 .... 58

8 风险提示 ....... 61

插图目录

图1： 钙钛矿正八面体晶体结构图 ....... 4

图2： 钙钛矿电池带隙调节 ....... 5

图3： 不同带隙对应光伏电池的转换效率 ...... 5

图4： 钙钛矿电池和晶硅电池生产成本比较 ...... 5

图5： 涂布工艺流程简化示意图：放卷-涂布-烘干-收卷 .... 7

图6： 狭缝涂布法涂布环节示意图 ....... 8

图7： 中间导向框架式纠偏应用示意图....... 8

图8： 蒸汽加热示意图 .... 9

图9： 典型狭缝涂布设备...... 10

图10： 杜邦公司涂液工艺制OLED 彩色显示器流程 ..... 11

图11： 圆柱形锂离子电池结构图 ....... 11

图12： 2020-2025 年中国及全球锂电池涂布设备市场规模预测趋势图（亿元） ...... 13

图13： 蒸发镀膜设备示意图 ....... 17

图14： 2017-2022 年中国真空镀膜设备市场规模预测趋势图 ....... 19

图15： 钙钛矿层薄膜制备方法概览 ...... 20

图16： 一步溶液法制备有机无机杂化钙钛矿薄膜的过程图 ..... 21

图17： 分部浸渍法示意图 ....... 21

图18： 两步旋涂法示意图 ....... 21

图19： 双源共蒸法示意图 ....... 22

图20： 单源蒸发法示意图 ....... 22

图21： 分步气相沉积法示意图 ....... 23

图22： 气相辅助溶液法的制备有机无机杂化钙钛矿薄膜的过程图 .... 23

图23： 2014-2022 年钙钛矿电池厂商薄膜制备相关专利统计图（个） ...... 24

图24： 2014-2022 年薄膜制备工艺相关专利时间分布统计图（个） ....... 24

图25： 不同类型太阳能电池的光电转换效率和器件面积关系（PSC 为钙钛矿电池） ...... 26

图26： 溶液法中钙钛矿晶体生长示意图（左：钙钛矿前驱体溶液；中：钙钛矿前驱体与溶剂/添加剂配位形成的中间相；右：退火后形成钙钛矿晶体） ....... 27

图27： 风刀涂布示意图 ....... 28

图28： 两种典型太阳能电池晶硅绒面（左图：单晶硅；右图：多晶硅） .... 30

图29： 绒面硅片上直接使用溶液法处理时成膜的不均匀现象 ..... 30

图30： 在线镀膜工艺示意图 ....... 31

图31： 离线镀膜生产线简图 ....... 31

图32： PSC 缓冲层结构示意图 ...... 33

图33： 整线生产涉及工艺 ....... 33

图34： Topcon 电池结构示意图 .... 34

图35： HJT 电池结构示意图 ....... 35

图36： IBC 电池结构示意图 .... 35

图37： 钙钛矿正八面体晶体结构图 ...... 36

图38： nip 结构（正式结构） .... 36

图39： pin 结构（反式结构） .... 36

图40： 电池转换效率历程（圈内为钙钛矿/晶硅叠层） ....... 37

图41： 两端叠层电池结构 ....... 38

图42： 四端叠层结构 ....... 38

图43： 4t 钙钛矿/Topcon 叠层 .... 39

图44： 钙钛矿/HJT 叠层...... 39

图45： 四端式钙钛矿硅叠层电池结构图 ...... 40

图46： 两端式钙钛矿硅叠层电池结构图 ...... 40

图47： 三端式钙钛矿硅叠层电池示意图 ...... 41

图48： 学术界三端式叠层电池的各类结构示意图 ..... 42

图49： 绒面硅片上直接使用溶液法处理时成膜的不均匀现象 ..... 43

图50： 两端式钙钛矿/硅叠层电池中常用的陷光策略示意图 ....... 43

图51： 截至2023 年2 月钙钛矿电池厂商叠层电池专利（个） ..... 44

图52： 截至2023 年2 月各叠层电池专利数占比（%） ...... 44

图53： 学术界2T/4T 结构叠层电池转换效率表 ..... 46

图54： 钙钛矿电池成本拆分（协鑫光电估算100MW 标准线数据） ....... 47

图55： 光刻胶产业链 ....... 48

图56： 光刻过程 .... 49

图57： OLED 工艺流程 .... 50

图58： OLED 发光原理示意图 ....... 50

图59： OLED 发光原理示意图 ....... 50

图60： OLED 蒸镀概念图 .... 51

图61： 锂电池工艺流程图 ....... 52

图62： 2019 年瓦楞纸包装设备TOP5 公司市场份额 ....... 54

图63： 2014-2024E 瓦楞纸包装市场规模（亿平方米） ..... 54

图64： 2010-2023E 全国光伏组件产量（GW） ....... 54

图65： 2019-2023E 全球光伏装机量（GW） ....... 54

表格目录

表1： 溶液涂布主要方法示意图 ....... 7

表2： 涂布设备主要供应商 ..... 12

表3： 真空镀膜技术对比...... 14

表4： 蒸镀设备相关应用领域 ..... 17

表5： 国内外部分真空镀膜设备厂商 ..... 18

表6： 钙钛矿电池公司近期动态 ..... 24

表7： 钙钛矿电池设备供应商近期动态..... 25

表8： 钙钛矿结晶中的VCD 工艺简介 ...... 28

表9： 涂布与蒸镀技术对比 ..... 31

表10： 钙钛矿电池公司近期动态 ....... 45

表11： 京山轻机业务拆分与收入预测（百万元） ..... 56

表12： 京山轻机盈利预测与财务指标 ...... 56

表13： 捷佳伟创预测与财务指标 ....... 58

表14： 奥来德务拆分与收入预测（百万元） ...... 59

表15： 奥来德预测与财务指标 ....... 60