钙钛矿叠层改造PERC存量产线,成本上的“省”主要来自对现有PERC产线的直接升级,无需从零新建整套晶硅产能;而“不省”的部分,则来自叠层工艺本身的难度——在晶硅上增添钙钛矿,比单纯做钙钛矿更难,同时钙钛矿尺寸放大后效率会下降,这两点都会推高改造后的实际制造成本与良率压力。以黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层路线为例,其钙钛矿与钝化发射极与背电极太阳电池(PERC)结合的叠层技术,可对现有产线直接升级,2019年12月在标准太阳光谱下实现23.5%光电转换效率,2020年12月串联型钙钛矿/PERC叠层电池转换率在AM1.5标准太阳光谱下达到26.1%。
改造路线省在哪:省的是“存量资产复用”
从成本结构看,改造路线的核心优势在于复用现有PERC产线的设备与厂房基础。黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层技术被明确表述为“可对现有产线直接升级”,这意味着企业不必为底电池环节重新投入一整条晶硅产线,省下的是重资产的一次性建设支出。
对已经拥有PERC产能的厂商而言,这种路径的吸引力在于:底电池的产业配套、工艺积累和供应链都已存在,改造更像是在既有平台上“做加法”,而不是另起炉灶。
改造路线不省在哪:叠层工序与放大难度
“省”的另一面是“不省”。资料明确指出,在晶硅上增添钙钛矿,这种叠层工艺要比单纯做钙钛矿更难。也就是说,改造并不是简单涂一层钙钛矿就结束,而是要在原有晶硅结构上完成叠层所需要的额外工序,这些新增环节会带来新的设备、材料与工艺控制成本。
另一个关键变量是尺寸。资料指出,钙钛矿很大的弱势在于尺寸上升时效率不可避免下降。产线改造面向的是量产尺寸,而非实验室小尺寸,因此放大过程中的效率损失会直接影响单位面积的产出,进而影响成本摊薄效果。大尺寸电池对产业的示范效应虽强,但放大难度本身也是改造路线必须面对的成本项。
| 成本维度 | 改造PERC存量产线 | 需注意的代价 |
|---|---|---|
| 底电池设备投入 | 可对现有产线直接升级,复用存量资产 | 叠层新增工序仍需配套投入 |
| 工艺难度 | 依托既有晶硅平台 | 在晶硅上增添钙钛矿比单纯做钙钛矿更难 |
| 尺寸放大 | 面向量产尺寸 | 钙钛矿尺寸放大后效率下降 |
| 效率进展 | 黑晶光电2019年12月23.5%、2020年12月26.1%(标准太阳光谱) | 效率为特定时点公布数据,非当前量产常态 |
盈利模型:省下的一次性投入,能否覆盖新增的制造成本
改造路线的盈利逻辑,本质是用省下的新建产线资本开支,去对冲叠层新增的工序成本与良率损失。如果新增工序带来的成本上升和放大效率损失,长期高于新建产线所能获得的效率优势,改造的经济性就会被削弱。
需要说明的是,资料中黑晶光电还提出,采用钙钛矿-硅叠层这一新型高效率太阳电池技术路径,可以将太阳电池转换效率提高到35%以上,这是技术路径的目标表述,并非已实现的量产指标。改造路线能否在盈利上成立,取决于叠层工序成本、放大效率损失与最终组件产出之间的实际平衡,需以后续量产数据和第三方实测为准。
常见问题
钙钛矿叠层改造PERC产线,最大的成本优势是什么?
最大优势是可对现有PERC产线直接升级,复用已有的晶硅底电池产能与配套,省去新建整套产线的一次性重资产投入。黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层路线正是以此为核心卖点。
为什么说改造路线也有“不省”的地方?
因为在晶硅上增添钙钛矿的叠层工艺比单纯做钙钛矿更难,新增工序会带来额外设备与工艺成本;同时钙钛矿在尺寸放大时效率会下降,量产尺寸下的效率损失会削弱成本摊薄效果。
黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层效率进展如何?
黑晶光电2019年12月在标准太阳光谱下实现23.5%光电转换效率,2020年12月串联型钙钛矿/PERC叠层电池在AM1.5标准太阳光谱下达到26.1%。这些是特定时点公布的数据,不代表当前量产水平。