钙钛矿电池在玻璃基板上完成镀膜后,需要经过P1—P4共4道激光刻蚀,分别用于去除TCO层、功能层、背电极加工与膜层清除。随着大面积刚性组件与柔性组件两类下游应用同步拓展,激光刻蚀设备的需求正从"单线单台"转向"单线多台",并在柔性场景中派生出膜切等新设备品类。 从产业链价值量看,激光设备约占钙钛矿组件生产设备的10%左右,低于PVD(约40%)与涂布(约20%),但设备台数与定制化程度带来的单线价值量提升较为明显。

四道激光刻蚀对应怎样的设备需求

钙钛矿电池的P1—P4四道激光工序贯穿组件制备的关键环节:P1用于去除TCO层,P2、P3涉及功能层与背电极的加工,P4用于膜层清除。众能光电、杰普特、帝尔激光、大族激光、迈为股份等均已布局钙钛矿用激光设备。其中帝尔激光交付了用于钙钛矿电池的激光设备,对应上述4道激光工艺;众能光电在2021年底已完成50套刻蚀设备的出货。

值得注意的是单线设备台数的变化。杰普特与大正微纳科技共同研发钙钛矿激光设备,按公司口径,原先一条产线只需1台设备,现在需要4台;结合单台设备300—400万元的价格,单条线价值量从400万元提升至1600万元。这一变化直接反映了下游组件端对激光刻蚀环节精度与工序独立性的要求提升。

刚性大面积组件与柔性组件:两类下游场景的设备差异

刚性大面积组件以玻璃为基底。钙钛矿在玻璃上镀膜,且随着玻璃尺寸变大,镀膜环节更倾向立式设备,以避免大尺寸玻璃在水平放置时发生自然形变。大面积组件对激光刻蚀的核心诉求是刻蚀均匀性与大幅面加工能力,迈为股份已为客户交付定制的单结大面积钙钛矿电池激光设备。

柔性钙钛矿则带来另一类设备需求。杰普特为大正微纳定制的首套柔性钙钛矿膜切设备,已通过验收并正式投入生产使用。柔性基底无法沿用刚性玻璃的加工逻辑,膜切环节成为独立设备品类,这意味着柔性路线不仅需要刻蚀设备,还会带动膜切等配套激光设备的增量。

下游场景基底特征对应激光设备需求
刚性大面积组件玻璃基底,尺寸放大后倾向立式镀膜大幅面刻蚀设备,P1—P4四道工序,单线设备台数增加
柔性组件柔性基底柔性钙钛矿膜切设备,定制化程度高

设备厂商的两种出身

进入钙钛矿激光设备领域的企业大致分为两类。一类是专做激光的企业,如众能光电,其钙钛矿光电器件装备已拥有近20项发明和实用新型专利,并通过ISO9001国际质量管理体系认证。另一类是传统光伏设备厂商,典型如迈为股份与帝尔激光,二者均已有钙钛矿相关设备的交付记录。两类厂商在激光器、控制系统与整线集成上的能力侧重不同,下游组件企业在选型时需结合自身工艺路线判断。

常见问题

钙钛矿组件为什么必须做P1—P4四道激光刻蚀?

钙钛矿电池需要应用P1、P2、P3、P4共4道激光,分别用于去除TCO层、功能层、背电极的加工以及膜层清除。这四道工序对应组件内部不同膜层的图形化要求,缺一不可。

柔性钙钛矿组件对激光设备的需求和刚性组件有何不同?

柔性钙钛矿无法沿用玻璃基底的加工方式,需要专门的膜切设备。杰普特为大正微纳定制的首套柔性钙钛矿膜切设备已通过验收并投入生产使用,说明柔性路线会派生出独立于常规刻蚀设备的品类。

单条钙钛矿产线的激光设备投入大概是什么量级?

按杰普特公司调研纪要口径,单台设备价格在300—400万元,一条线从原先1台需求变为4台,单条线价值量从400万元提升至1600万元。该数据为特定时点的企业口径,实际投入需以具体产线方案与供应商报价为准。