9月11日至12日,由亞化咨詢主辦的2023鈣鈦礦技術(shù)、設(shè)備和材料論壇在常州召開,在會上合肥欣奕華智能機(jī)器股份有限公司蒸鍍事業(yè)部銷售總監(jiān)劉先生做了題為《大面積工業(yè)化鈣鈦礦太陽能電池制造關(guān)鍵工藝》的主題演講。
“碳達(dá)峰”和“碳中和”一直都是能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題,作為助力“雙碳”戰(zhàn)略的生力軍,光伏產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的地位。利用太陽能主要方式之一就是通過太陽能電池,將光能轉(zhuǎn)化成電能。鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite solar cells, PSCs)就是備受關(guān)注的后起之秀?!笆奈濉遍_局之年的2021年,開展鈣鈦礦等先進(jìn)高效電池技術(shù)應(yīng)用就已經(jīng)寫在了可再生能源規(guī)劃中,持續(xù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步。鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程如火如荼,經(jīng)過10年發(fā)展,鈣鈦礦電池已經(jīng)成為目前效率最高的薄膜電池,也是現(xiàn)階段效率最高的柔性薄膜電池。如何制備大面積且能保持較高效率的鈣鈦礦太陽能電池,成了制約其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“阿喀琉斯之踵”。
目前,制備大面積鈣鈦礦電池的主流技術(shù),主要有狹縫涂布法和真空蒸鍍法等。各電池廠通過材料選擇和工藝調(diào)整,來實(shí)現(xiàn)大面積鈣鈦礦電池量產(chǎn)的可行性。其中真空蒸鍍成膜的方式,優(yōu)勢主要有:大面積量產(chǎn)技術(shù)成熟,1.25m * 2.2m 真空蒸鍍(OLED) 已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);真空環(huán)境下成膜,膜厚均一性好、成膜品質(zhì)高、工藝穩(wěn)定適合大規(guī)模量產(chǎn);可對應(yīng)晶硅粗糙襯底制作疊層器件;沉積速率可精準(zhǔn)控制,但目前整體設(shè)備成本相對較高以及材料利用率相對偏低。
近年來,依托OLED蒸鍍技術(shù)積淀,合肥欣奕華攻克了大面積鈣鈦礦成膜技術(shù),包括鹵化物材料防腐蝕共蒸技術(shù)、近空間高材料利用率技術(shù)、獨(dú)特?zé)o變性坩堝設(shè)計:確保材料穩(wěn)定蒸鍍,線源長時間穩(wěn)定化蒸鍍技術(shù)等。目前合肥欣奕華已經(jīng)形成鈣鈦礦蒸鍍機(jī)系列產(chǎn)品,應(yīng)對客戶不同需求,且已實(shí)現(xiàn)多臺1.2米X0.6米大尺寸鈣鈦礦蒸鍍設(shè)備交付。
要確保膜厚的均一性,蒸發(fā)源的性能尤為重要,目前合肥欣奕華在顯示行業(yè)有大尺寸點(diǎn)源和線源的出貨業(yè)績,可對應(yīng)1250*2400mm以上的基板,完全滿足鈣鈦礦大尺寸面積蒸鍍的需求。同時,通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化,可大幅提升蒸鍍材料利用率。對具有一定的腐蝕性的甲醚類材料蒸鍍,合肥欣奕華在腔體和泵的設(shè)計上也加入了一些新的考量,目前對此類材料的蒸鍍速率的監(jiān)控也做了穩(wěn)定性的開發(fā)測試。
中泰證券資料顯示,2021年全球鈣礦太陽能電池市場價值已達(dá)1.7億美元,預(yù)計2029年將達(dá)到62.9億美元。鈣鈦礦電池關(guān)鍵技術(shù)壁壘之一在于設(shè)備,合肥欣奕華基于OLED蒸鍍底層核心技術(shù),外延拓展鈣鈦礦蒸鍍機(jī)已取得多個行業(yè)頭部客戶訂單并交付,協(xié)助客戶成功實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦產(chǎn)品的研發(fā)與量產(chǎn)。公司將繼續(xù)深耕蒸鍍設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn),在鈣鈦礦太陽能電池制造領(lǐng)域的不斷努力和創(chuàng)新,推動全球光伏行業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。