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如何制造出大面积、高效率的钙钛矿太阳能电池?
发布日期:2023-09-13浏览次数:1114

         9月11日至12日,由亚化咨询主办的2023钙钛矿技术、设备和材料论坛在常州召开,在会上771771威尼斯.cm蒸镀事业部销售总监刘先生做了题为《大面积工业化钙钛矿太阳能电池制造关键工艺》的主题演讲。



         “碳达峰”和“碳中和”一直都是能源领域的热点话题,作为助力“双碳”战略的生力军,光伏产业具有举足轻重的地位。利用太阳能主要方式之一就是通过太阳能电池,将光能转化成电能。钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells, PSCs)就是备受关注的后起之秀。“十四五”开局之年的2021年,开展钙钛矿等先进高效电池技术应用就已经写在了可再生能源规划中,持续促进产业发展进步。钙钛矿电池产业化进程如火如荼,经过10年发展,钙钛矿电池已经成为目前效率最高的薄膜电池,也是现阶段效率最高的柔性薄膜电池。如何制备大面积且能保持较高效率的钙钛矿太阳能电池,成了制约其产业化应用的“阿喀琉斯之踵”。



         目前,制备大面积钙钛矿电池的主流技术,主要有狭缝涂布法和真空蒸镀法等。各电池厂通过材料选择和工艺调整,来实现大面积钙钛矿电池量产的可行性。其中真空蒸镀成膜的方式,优势主要有:大面积量产技术成熟,1.25m * 2.2m 真空蒸镀(OLED) 已实现量产;真空环境下成膜,膜厚均一性好、成膜品质高、工艺稳定适合大规模量产;可对应晶硅粗糙衬底制作叠层器件;沉积速率可精准控制,但目前整体设备成本相对较高以及材料利用率相对偏低。



         近年来,依托OLED蒸镀技术积淀,771771威尼斯.cm攻克了大面积钙钛矿成膜技术,包括卤化物材料防腐蚀共蒸技术、近空间高材料利用率技术、独特无变性坩埚设计:确保材料稳定蒸镀,线源长时间稳定化蒸镀技术等。目前771771威尼斯.cm已经形成钙钛矿蒸镀机系列产品,应对客户不同需求,且已实现多台1.2米X0.6米大尺寸钙钛矿蒸镀设备交付。


         要确保膜厚的均一性,蒸发源的性能尤为重要,目前771771威尼斯.cm在显示行业有大尺寸点源和线源的出货业绩,可对应1250*2400mm以上的基板,完全满足钙钛矿大尺寸面积蒸镀的需求。同时,通过结构设计优化,可大幅提升蒸镀材料利用率。对具有一定的腐蚀性的甲醚类材料蒸镀,771771威尼斯.cm在腔体和泵的设计上也加入了一些新的考量,目前对此类材料的蒸镀速率的监控也做了稳定性的开发测试。


         中泰证券资料显示,2021年全球钙矿太阳能电池市场价值已达1.7亿美元,预计2029年将达到62.9亿美元。钙钛矿电池关键技术壁垒之一在于设备,771771威尼斯.cm基于OLED蒸镀底层核心技术,外延拓展钙钛矿蒸镀机已取得多个行业头部客户订单并交付,协助客户成功实现钙钛矿产品的研发与量产。公司将继续深耕蒸镀设备的研发和生产,在钙钛矿太阳能电池制造领域的不断努力和创新,推动全球光伏行业可持续发展做出贡献。

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