钙钛矿介孔结构因介孔层需要450°C高温烧结,在能耗与设备投入上确实比正式结构更高,但官方资料并未公布两者单位成本的精确差值。介孔结构的额外成本主要来自高温烧结环节的能耗、耐高温衬底(如FTO导电玻璃)的材料要求,以及由此带来的量产难度提升。

介孔结构的成本构成差异

介孔结构是在正式结构基础上增加了介孔层,该层需要450°C的高温烧结才能成型。这一工艺要求带来两方面的直接成本上升:

  • 能耗成本:高温烧结属于典型的能耗密集型工序,450°C的持续加热会显著推高单片组件的电力消耗。虽然官方资料未给出该能耗在组件总成本中的具体占比,但相较于无需此工序的正式结构,这部分属于纯增量成本。
  • 衬底材料限制:由于必须耐受450°C高温,介孔结构无法与柔性衬底结合,只能使用FTO导电玻璃等耐高温硬质衬底。柔性衬底通常成本更低且可卷对卷生产,而耐高温玻璃衬底在材料单价和运输损耗上均不占优势。

正式结构与介孔结构的路线对比

从产业化角度看,两种结构的取舍非常清晰:

对比维度介孔结构正式结构
稳定性更稳定效率高
烧结温度需450°C高温无需高温烧结
衬底兼容仅限耐高温硬质衬底可兼容柔性衬底
量产潜力不太适合大规模量产较适合产业化

官方资料明确指出,反式平面结构才是最适合产业化的路线。介孔结构虽然通过增加介孔层换来了更好的稳定性,但这一优势是以牺牲量产经济性为代价的。

介孔结构的盈利逻辑

介孔结构的盈利模式并不依赖成本竞争,而是锚定高端高稳定性市场。由于其在三种常见结构中稳定性最佳,理论上可面向对寿命和可靠性要求更高的应用场景,通过产品溢价来覆盖偏高的制造成本。

不过需要强调的是,钙钛矿行业整体仍处于产业化前夜,产业链尚在布局阶段。介孔结构能否通过稳定性溢价实现盈利,还有待后续产业动态和实际量产数据的验证。

常见问题

介孔结构比正式结构贵多少?

官方资料未公布两者单位成本的具体差值。可以确定的是,介孔结构因450°C高温烧结和耐高温衬底要求,成本必然高于正式结构,但精确比例需以厂商实际量产数据为准。

介孔结构的高温烧结主要影响哪些成本项?

主要是能耗成本和衬底材料成本。高温烧结直接增加电力消耗,同时限制了只能使用FTO导电玻璃等耐高温硬质衬底,无法采用成本更低的柔性衬底方案。

既然介孔结构成本高,为什么还要研发?

因为介孔结构在三种常见结构中稳定性最佳。钙钛矿电池的核心短板就是稳定性差、寿命短,介孔结构通过工艺上的“退让”换取了可靠性提升,适合对稳定性要求较高的细分市场,以溢价弥补成本劣势。

延伸阅读