黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层电池(2020年12月在AM1.5标准太阳光谱下实现26.1%的光电转换效率)在成本结构上相比晶硅电池具有显著的理论降本空间,主要体现在材料用量少、制造工序短、能耗低,但叠层工艺增加的步骤和更高的封装要求也会抵消部分优势。
钙钛矿叠层成本优势的核心来源
钙钛矿叠层电池的成本优势首先源于其材料体系。钙钛矿层由前驱体溶液涂覆形成,材料用量极低,且原材料本身价格远低于晶硅电池所需的硅料、硅片等。同时,钙钛矿电池是一体化结构——做完电池组件也就做好了,这与晶硅电池需要从硅料、硅片、电池到组件多道工序不同,大幅缩短了产业链长度。
此外,钙钛矿叠层工艺的制造能耗也低于晶硅。晶硅拉棒、切片、高温扩散等环节需要大量能源,而钙钛矿层制备以低温溶液法或PVD/CVD为主,能耗显著降低。黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层路线还具备一个独特优势:可对现有PERC产线直接升级,这意味着不需要完全新建产线,能有效降低初始投资成本。
叠层工艺带来的成本增量
尽管钙钛矿层本身成本低,但叠层工艺会带来额外的成本。在常规PERC组件上涂覆钙钛矿层,需要增加1-2道PVD或CVD步骤用于制备透明导电层和电荷传输层,这部分设备投资和工艺耗材会增加成本。更关键的是,钙钛矿材料对水氧极其敏感,封装成本远高于晶硅,需要更严格的阻水阻氧封装方案,目前这部分成本在整体结构中占比不低。
综合来看,钙钛矿叠层电池的理论降本路径是清晰的,但实际盈利模式还需依赖效率提升与良率爬坡。目前行业内钙钛矿叠层产线仍以中试线为主,体量不大,尚未进入大规模量产阶段,成本结构中的各项参数会随技术进步而动态变化。
常见问题
钙钛矿叠层电池与晶硅电池的全产业链成本对比如何?
钙钛矿叠层电池在材料成本、制造工序和能耗上均低于晶硅,但叠层工艺增加的PVD/CVD步骤和更高的封装要求会抵消部分优势。由于目前钙钛矿叠层尚未大规模量产,具体的全产业链成本对比需以未来规模化后的实际数据为准。
黑晶光电的钙钛矿/PERC叠层路线相比其他叠层路线有何成本特点?
黑晶光电采用钙钛矿与PERC结合的叠层技术,其最大特点是可对现有PERC产线直接升级,这相比需要完全新建产线的钙钛矿/异质结叠层路线,能显著降低初始设备投资成本,使现有PERC产能的价值得以延续。
钙钛矿叠层电池的封装成本为何更高?
钙钛矿材料对水氧敏感性极强,需要比晶硅电池更严格的阻隔封装,通常需要采用高阻水率的封装胶膜和更复杂的边缘密封设计,这部分成本目前在整体结构中占比较高,是叠层电池降本需要重点攻克的方向之一。