钙钛矿常见的三种“三明治”结构各有取向:正式结构优势在效率高,介孔结构因增加介孔层而更稳定,但介孔层需要450℃高温烧结,无法与柔性衬底结合,不太适合大规模量产;相比之下,反式平面结构被认为最适合产业化,也是研究钙钛矿产业化路径的主要切入点。围绕反式结构,把各功能层拆细,逐一匹配相应的设备与工艺,国产设备与工艺的自主可控路径正沿这条主线展开。

为什么反式结构更贴近产业化

钙钛矿的产业化讨论,绕不开效率、稳定与成本这三者之间的平衡。钙钛矿的突出优势在于光电转换效率提升快、成本低——它类似薄膜电池,只有一个环节,做完电池组件也就做好了,产业链相对更可控。但稳定性差是当前的主要制约,这既由材料本身的结构决定,也与膜层之间的相互作用有关,仍需产业进一步突破。

在这一背景下,结构选择就变得关键。介孔层需要450℃高温烧结,限制了其与柔性衬底的结合;反式结构则被普遍视为最具产业化潜力的方向,因此研究重心应放在反式平面结构上。

反式结构对应的设备与国产替代切入点

按照反式平面结构的生产工艺,可以把每个功能层拆开,对应到具体的设备与材料。钙钛矿涉及的设备主要有四类:激光、涂布、PVD及封装。其中封装环节与晶硅较为接近,因此关注重点更多落在激光、涂布和PVD三类设备上。这种“按层拆解、按层匹配”的思路,正是国产设备与工艺寻找自主可控切入点的路径:哪些层需要哪种设备、哪种工艺,决定了国产替代可以从哪些环节率先推进。

常见问题

钙钛矿三种三明治结构该怎么选?

正式结构效率高,介孔结构在正式基础上增加介孔层因而更稳定,但介孔层需要450℃高温烧结,不能与柔性衬底结合,不太适合大规模量产;反式结构则被认为最适合产业化,因此产业化研究主要聚焦反式平面结构。

反式结构涉及哪些设备?

主要涉及激光、涂布、PVD及封装四类设备。其中封装与晶硅差别不大,关注重点通常放在激光、涂布和PVD三类上,并按功能层逐一匹配相应工艺。

钙钛矿国产替代与自主可控的进展如何?

钙钛矿产业链整体仍处于布局阶段,设备与工艺的国产化路径正沿反式结构展开,即按功能层拆解、对应到具体设备与材料。相关进展需结合后续产业动态持续跟踪。