⼤⾯积钙钛矿组件的制造⼯艺-范斌协鑫

2020.12.19⼴州 范斌 ⼤⾯积钙钛矿组件的制造⼯艺 钙钛矿组件⽣产⼯艺概括 ⼴义的PVD：物理⽓相沉积，包括磁控溅射、电⼦束 蒸发等，但是习惯上通常不包括蒸镀 我们的PVD⼯艺⽤于前电极、阳极缓冲层、阴极缓冲 层和背电极 磁控溅射的设备结构简单，但⽤于往钙钛矿层上镀膜 时需要⼩⼼控制镀膜⼯艺，以免溅射出来的材料对钙 钛矿层造成损伤 RPD的⼯作原理是由磁场对Ar等离⼦体中的电⼦进⾏ 偏转，定向轰击在靶材上之后使靶材上的材料升华， 沉积效果类似于蒸镀 PVD⼯艺 PVD设备外观 靶材侧泵组侧 涂布⼯艺 锂电池电极材料涂布Konarka Heliatek 涂布⼯艺 涂布是⼀种⼴泛应⽤的⼯艺，包 括刮涂、线棒、Slot-die等许多 种⼯艺，最适合于钙钛矿层涂布 的是Slot-die⼯艺。（因为最好 控制） Slot-die⼯艺可⻅于锂电池、显 示⾯板、OLED照明等产品的精 密制造环节，它们的精度要求⾄ 少不低于钙钛矿溶液的涂布。 有兴趣从事此环节研究，不需要 对设备进⾏⾃主开发，想要的都 买得到。 ⼯艺重点在于控制凝结核的 ⽣成速度 溶剂挥发过程，以及⼤部分 溶剂挥发之后的热处理，对 于晶体的质量都有重⼤影响 材料配⽅（包括混合溶剂选 择、添加剂选择）对结晶效 果同样重要 我们选择涂布-结晶⼯艺来制 造钙钛矿层并不是因为湿法 便宜，⽽是因为效果好 结晶⼯艺 激光⼯艺包括划 线和清边，划线 是为了串联，清 边是为了封装 激光⼯艺的组件 化成本，显著低 于晶硅的组件化 成本，是钙钛矿 组件成本下降的 主要来源之⼀ 激光⼯艺 封装 封装 双玻组件，POE胶膜 封装，丁基胶封边 真空热层压⼯艺（和晶 硅组件没什么区别） 封装很⼤程度上决定了 组件的寿命，封装良好 的钙钛矿组件寿命不会 ⽐晶硅短 稳定性问题 钙钛矿组件制造技术的发展⽅向 钙钛矿的制造⼯艺⼏乎与晶硅没 有任何关系，应该更多地参照显 示⾯板的发展路径 制造尺⼨越⼤，单位⾯积⽣产成 本越低 ⾮晶硅制造放⼤没有形成优势， ⼀是因为⾮晶硅技术本来就没有 希望，⼆是因为过⾼的⼯艺温度 导致玻璃的变形很难避免 串联叠层意味着放弃把 钙钛矿做⼤的可能性 与晶硅叠层的问题 通过电压匹配实现⼆端输出 保持了钙钛矿的⼤⾯积⼯艺优势 不需要对钙钛矿的⽣产⼯艺进⾏特殊 开发 电压匹配可以保持硅电池的双⾯性 电压匹配可以更好地应对太阳光谱的 周期性变化 并联叠层 叠层组件的经济性 系统造价包括组件价格，以及⼟地、⼈⼯、⽀ 架、电缆、逆变器等所谓BOS BOS⾥⼤体⼀半与功率相关，⼀半与⾯积相 关，提⾼组件效率可以降低⾯积相关部分的成本 假设叠层组件的成本⽐晶硅组件⾼30%，则叠 层组件的效率只需要达到25%，叠层组件的性 价⽐就会超过晶硅组件 但是叠层组件的效率必须达到31%以上才能在 东部地区达到⽔电的成本线 叠层组件的经济性 如果钙钛矿组件的价格达到1.2元，其效率在 16%以上，性价⽐就会优于晶硅组件；要在 东部地区达到⽔电的⽔平，需要23%的组件 效率。 如果钙钛矿组件的价格达到0.8元，其效率只 需要12%，性价⽐就会优于晶硅组件；在东 部地区达到⽔电的⽔平，只需要17%的组件 效率。