在钙钛矿电池制造中,PVD 设备的需求覆盖范围远超单一功能层——从玻璃基底到两个传输层,再到电极,除钙钛矿层本身外,其余部分几乎都会涉及 PVD 设备。这也是 PVD(含 RPD)在钙钛矿设备价值量中占比最高的原因,按金额口径约占 40%。玻璃若由企业自行制备,还需搭配 PECVD 与 PVD;后续的传输层与电极环节同样依赖镀膜工艺。随着组件尺寸放大,镀膜均匀性与基片固定方式的要求同步提升,钙钛矿路线因此更倾向立式设备。

PVD 在钙钛矿各膜层的对应环节

钙钛矿电池的镀膜需求可按膜层拆解:

膜层环节是否涉及 PVD说明
玻璃基底涉及(自做时)若外采则不在本环节;自做需气相沉积法设备,典型为 PECVD 与 PVD
钙钛矿层不涉及由涂布等工艺完成,非 PVD 环节
两个传输层涉及传输层镀膜使用 PVD
电极涉及电极制备同样使用 PVD

换言之,钙钛矿电池中除钙钛矿层外的所有部分,都会涉及到 PVD 设备。这种“多环节使用”的特性,是 PVD 价值量居高的直接原因。

组件尺寸放大对设备形态的要求

PVD 只是一种镀膜原理,晶硅与钙钛矿路线在设备形态上侧重不同。晶硅因硅片薄片化趋势,更适合水平式(卧式)设备,便于薄片固定;而钙钛矿是在玻璃上镀膜,当玻璃尺寸变大后,放入水平式设备容易发生自然形变,立式设备可自下而上镀膜,更适应大尺寸玻璃的加工需求。目前钙钛矿仍以小尺寸为主,立式设备的布局更多是为未来尺寸放大做技术储备。

常见问题

钙钛矿电池中哪些膜层不需要 PVD 设备?

钙钛矿层本身不使用 PVD,而是通过涂布等溶液法成膜。除钙钛矿层外,玻璃(自做时)、两个传输层以及电极环节都会用到 PVD 设备。

为什么钙钛矿路线更倾向立式 PVD 设备?

钙钛矿是在玻璃上镀膜,玻璃尺寸放大后若采用水平放置,容易发生自然形变;立式设备可自下而上完成镀膜,更适配大尺寸玻璃的加工。晶硅则因薄片化更适合卧式设备。

目前有哪些厂商在钙钛矿用镀膜设备上有出货进展?

资料提及的国产厂商包括捷佳伟创(RPD)、京山轻机旗下晟成光伏(蒸镀 PVD)、湖南红太阳(溅射镀 PVD 及 ALD)等,具体出货信息可参考相关企业公开披露。