PVD设备从晶硅时代的水平式(卧式)主导,转向钙钛矿时代的立式探索,其行业拐点的核心触发因素在于材料体系与基板形态的根本性变迁——晶硅薄片化要求水平放置镀膜,而钙钛矿的大尺寸玻璃基板则催生了立式设备需求,这一物理约束的重构直接改写了设备的设计逻辑。

从卧式到立式:基板形态决定设备逻辑

在晶硅路线中,薄片化是大势所趋。硅片越做越薄,如果采用立式工艺,太薄的硅片会难以固定,因此水平放置镀膜更具优势。这正是晶硅时代水平式PVD设备长期占据主导地位的底层原因。

而钙钛矿电池是在玻璃上镀膜。当前钙钛矿多为小尺寸产品,但一旦玻璃尺寸变大,将大玻璃放入水平式设备中很容易发生自然形变。立式设备采用自下而上的镀膜方式,能够有效规避这一问题。因此,基板从“薄硅片”到“大玻璃”的切换,构成了PVD设备形态演变的关键拐点。

设备厂商的立式技术储备

从产业实践看,主要设备厂商已围绕钙钛矿的立式需求展开布局。捷佳伟创的产品线中,晶硅路线大体为水平式设备,而钙钛矿领域则布局了两款立式设备,属于为未来储备的技术。该公司已完成立式反应式等离子体镀膜设备(RPD)的量产线出货,该设备通过厂内验收并填补了国产设备空白。

京山轻机旗下晟成光伏完成了蒸镀PVD(卧式&立式)的出货,并已量产团簇型多腔式蒸馏设备;湖南红太阳则完成了溅射镀PVD以及ALD设备的出货。此外,晟成光伏还申请了集成RPD和PVD的镀膜设备专利,显示行业正围绕立式与集成化方向持续投入。

常见问题

钙钛矿电池的哪些环节会用到PVD设备?

除钙钛矿层本身外,钙钛矿电池的几乎所有其他部分都会涉及PVD设备——从玻璃基板(若自产)到两个传输层再到电极,均需用到PVD或相关气相沉积工艺。这也是PVD设备在钙钛矿全产业链中价值量占比最高的原因。

立式PVD设备是否已全面取代卧式设备?

尚未全面取代。当前钙钛矿仍以小尺寸为主,立式设备更多是面向未来大尺寸玻璃的量产需求进行技术储备。从出货情况看,已有厂商完成立式RPD等设备的量产线出货,但行业整体仍处于从卧式向立式过渡的早期阶段。

除了设备形态,钙钛矿镀膜还有哪些技术路线差异?

钙钛矿镀膜涉及溅射镀PVD、RPD、蒸镀PVD以及ALD等多种技术路线。不同厂商各有侧重,例如捷佳伟创在RPD领域完成出货,京山轻机在蒸镀PVD领域布局,湖南红太阳则在溅射镀PVD和ALD领域完成出货,多条技术路线并行推进。