PVD设备在晶硅与钙钛矿两条技术路线上呈现“水平式(卧式)与立式”的形态分化,其根源在于硅片薄片化与大尺寸玻璃基板的物理特性差异,而设备厂商的产品线布局正是围绕两条产业链各自的核心工艺痛点展开的上下游联动结果。晶硅路线以水平式PVD为主,钙钛矿路线则更倾向于立式设备,这一选择直接决定了镀膜环节与前后道工序的配套关系。
形态分化的物理逻辑
晶硅电池片在薄片化趋势下,硅片厚度持续减薄。如果采用立式工艺,过薄的硅片难以固定,因此水平放置镀膜更具优势,这也使得晶硅路线的PVD设备以水平式(卧式)为主流。
钙钛矿电池则是在玻璃基板上镀膜。当前以小尺寸为主,但若未来玻璃尺寸变大,将大玻璃放入水平式设备中容易发生自然形变。立式设备采用自下而上的镀膜方式,能有效规避这一问题,因此被视为未来大尺寸化的重要技术储备。
产业链上下游的联动配套
PVD设备在钙钛矿产业链中价值量占比最高,约40%,这是因为镀膜环节在电池片制造中至关重要——从玻璃基底到传输层再到电极,除钙钛矿层本身外,几乎所有功能层都会涉及PVD工艺。
这种多环节应用推动了设备厂商的差异化布局:
| 设备类型 | 代表厂商 | 技术特点 |
|---|---|---|
| 溅射镀PVD | 捷佳伟创、众能光电、京山轻机(晟成光伏)、湖南红太阳 | 覆盖晶硅与钙钛矿双路线 |
| RPD(立式) | 捷佳伟创 | 立式反应式等离子体镀膜,填补国产空白 |
| 蒸镀PVD | 京山轻机(晟成光伏)、众能光电等 | 卧式与立式均有布局 |
| ALD | 湖南红太阳 | 原子层沉积工艺 |
以捷佳伟创为例,其产品线中晶硅路线大体均为水平式设备,而钙钛矿路线则布局了两款立式设备,其中立式反应式等离子体镀膜设备(RPD)已完成量产线出货,正是为钙钛矿大尺寸化趋势所做的技术储备。
常见问题
为什么晶硅和钙钛矿不能共用同一种PVD设备?
因为两者的物理基板差异极大:晶硅薄片需要水平放置以避免固定难题,而钙钛矿的大尺寸玻璃在水平状态下容易形变,立式镀膜才能保证工艺稳定性。这种物理约束直接导致了两条产业链在设备选型上的分道扬镳。
设备厂商如何同时服务两条技术路线?
头部设备厂商通常采取“双线并进”策略。例如捷佳伟创在晶硅路线主推水平式设备,同时针对钙钛矿布局立式RPD设备;京山轻机旗下晟成光伏则完成了蒸镀PVD(卧式与立式兼具)的出货,并申请了集成RPD和PVD的镀膜设备专利,以适应不同工艺节点的需求。
钙钛矿路线未来是否全面转向立式设备?
从官方资料来看,钙钛矿目前以小尺寸为主,立式设备更多是面向未来大玻璃基板的技术储备。随着钙钛矿组件尺寸逐步放大,立式设备的应用占比有望提升,但具体节奏还需结合下游量产进展和设备验证情况综合判断。