钙钛矿层丝网印刷设备的国产化进程正在加速推进,但距离完全自主可控仍有差距。丝网印刷是钙钛矿层制备中应用最多的印刷技术,其核心优势在于低成本和高效率(吞吐量),然而高温制备时容易破坏钙钛矿层,这一工艺特性决定了设备与配套材料的特殊要求。从产业现状看,国内钙钛矿企业在丝网印刷机上的专利布局相对有限,而高精度印刷设备的核心部件与低温导电浆料仍是自主可控的短板环节。

丝网印刷在钙钛矿制备中的定位

钙钛矿层的大面积制备主要有涂布与印刷两种思路,涂布工艺相对更为主流,其中狭缝涂布因在锂电池极片、液晶面板光学膜等领域积累的精度控制与浆料配方经验而占优。印刷路线中,丝网印刷使用最多,原理类似打印机将钙钛矿层直接“打”到电池上。值得注意的是,实验室常用的旋涂工艺因浆料利用率低、不适合产业化,与量产线工艺不能对等看待。

从专利布局看,国内主要钙钛矿企业(如协鑫光电、纤纳光电、极电光能、万度光能、众能光电等)中,布局丝网印刷机的企业数量明显少于布局狭缝涂布机的企业,反映出印刷路线在量产选择中相对冷门的地位。

自主可控的核心短板

丝网印刷设备的自主可控短板主要体现在两个层面:一是设备本身的核心部件精度与对位能力,二是与之配套的低温导电浆料国产化。 钙钛矿层对高温敏感,印刷过程需在低温条件下完成,这对浆料的配方设计提出更高要求。而印刷设备的印刷精度、对位精度与节拍效率,直接决定钙钛矿组件的良率与产能,这些环节的核心技术积累仍需时间沉淀。

此外,钙钛矿电池制备还涉及PVD(用于传输层、TCO玻璃及电极层)、激光刻蚀(P1-P4四道激光工序)等设备环节。激光设备的关键壁垒在于激光器能否自制,头部企业中部分已实现自产,但也有企业的大功率激光器仍主要依赖境外厂商或其境内代理商采购。

常见问题

丝网印刷与狭缝涂布,哪个是钙钛矿量产的主流路线?

狭缝涂布相对更为主流。该技术在锂电池极片、液晶面板光学膜等领域已有应用积累,在精度、设备控制和浆料配方方面更有经验。丝网印刷的优势在于低成本、高效率,但高温制备易损伤钙钛矿层,目前布局企业相对较少。

钙钛矿设备国产化的难点在设备本身还是工艺?

难点更多在工艺而非设备。 钙钛矿所用的涂布、印刷、PVD、激光等设备并非全新品类,在面板等行业已有应用基础,真正的know-how在于驾驭设备的工艺能力——如何针对钙钛矿材料特性优化镀膜、印刷与刻蚀参数。

除印刷设备外,还有哪些环节存在进口依赖?

激光设备的核心部件激光器是重要壁垒,部分头部企业已实现自产,但也有企业的大功率激光器等重要原材料主要通过境外厂商或其境内代理商采购。此外,PVD中的RPD技术原为海外企业独家技术,后通过授权方式引入国内。