钙钛矿电池设备领域的竞争壁垒,核心在于将RPD(反应式等离子体镀膜)与PVD(物理气相沉积)技术集成到同一设备中,实现高效、高质量的连续镀膜。这一集成化能力直接决定了设备的工艺效率、膜层质量与材料利用率,是拉开与竞争对手差距的关键。
集成化的工艺优势:从分立到一体
传统钙钛矿电池生产线中,RPD与PVD设备通常独立运行,膜层转换时需经历破真空、转移、再抽真空等步骤,不仅耗时较长,还容易引入污染,影响界面质量。晟成光伏申请的“一种集成RPD和PVD的镀膜设备”专利,通过团簇型多腔式结构,将两种镀膜工艺整合在同一真空环境下完成。这种设计大幅缩短了工艺转换时间,同时避免了膜层暴露于大气环境,有助于提升钙钛矿电池的转换效率与良率。
技术难点:腔室设计与气氛控制
集成化设备对真空腔室的设计、气氛隔离与材料利用率提出了极高要求。RPD与PVD所需的工艺气氛(如反应气体、溅射压力)不同,在同一设备内切换时,必须精确控制腔室间的气氛梯度,防止交叉污染。此外,钙钛矿电池对膜层均匀性要求极高,尤其是大面积玻璃基板,采用立式镀膜结构可避免水平放置时玻璃自然形变导致的镀膜不均。官方资料指出,钙钛矿路线更倾向于立式设备,这与晶硅路线采用的卧式设备形成鲜明对比。
竞争格局:国产设备快速追赶
在钙钛矿镀膜设备领域,海外厂商如日本ULVAC、德国Von Ardenne等长期占据技术高地。但国产设备已实现关键突破:捷佳伟创的立式RPD设备已通过厂内验收并实现量产出货,填补了国产空白;晟成光伏(京山轻机旗下)则完成了蒸镀PVD(卧式与立式)的出货,并拥有集成RPD与PVD的专利技术。从价值量看,PVD(含RPD)设备占钙钛矿整线设备成本的约40%,是价值量最高的环节。国产厂商在集成化、立式化、大面积化上的持续投入,正逐步缩小与海外设备的性能差距。
常见问题
集成RPD与PVD的设备是否已有量产案例?
是的。晟成光伏的团簇型多腔式蒸馏设备已量产,并成功应用于多个客户端。该设备正是集成RPD与PVD技术的典型代表。
钙钛矿镀膜设备为何更倾向立式而非卧式?
钙钛矿电池在玻璃基板上镀膜,随着玻璃尺寸增大,水平放置容易发生自然形变,影响镀膜均匀性。立式设备可自下而上镀膜,更适合大面积玻璃基板,因此被认为是未来主流技术路线。
国产设备与日本、德国设备相比,差距主要在哪些方面?
国产设备在集成化、立式化、大面积镀膜技术上已取得显著进展,部分产品已实现量产出货。但海外厂商在长期积累的工艺稳定性和高端材料控制上仍具优势。具体性能差距需以第三方实测或公开数据验证,国产厂商正通过持续研发缩小这一差距。