薄膜光伏玻璃镀膜设备技术路线上,钙钛矿与晶硅存在明显分野:晶硅路线更倾向水平式(卧式)设备,而钙钛矿因玻璃基底在大尺寸下易发生自然形变,未来更可能采用立式设备。从全球格局看,中国厂商在溅射镀PVD和RPD环节已实现国产化出货,但在蒸镀PVD和ALD领域仍存在进口依赖,整体处于“多个细分环节已具备国产化能力、部分高端环节仍需追赶”的位置。
镀膜设备技术路线与价值分布
在钙钛矿电池生产设备中,PVD(含RPD)、涂布、激光设备的价值占比分别约为40%、20%、10%。PVD价值量最高,原因在于其使用环节多、涉及技术路线广——除钙钛矿层外,从玻璃基底到两个传输层再到电极,几乎所有环节都会用到PVD设备。
技术路线上,晶硅与钙钛矿对PVD设备的形态要求不同。晶硅薄片化趋势下,过薄的硅片在立式工艺中难以固定,因此水平放置镀膜更有优势;而钙钛矿在玻璃上镀膜,大尺寸玻璃放入水平式设备容易发生自然形变,立式设备可自下而上镀膜,更适合未来大面积量产需求。
中国厂商的全球位置
从已公告出货的供应商来看,中国厂商在多个镀膜细分环节已形成覆盖:
| 设备类型 | 主要厂商 |
|---|---|
| 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 |
| RPD | 捷佳伟创(国产) |
| 蒸镀 PVD | 进口:加拿大 Angstrom Engineering;国产:京山轻机(晟成光伏)、众能光电等 |
| ALD | 进口:荷兰 SMIT;国产:湖南红太阳 |
具体进展上,捷佳伟创完成了RPD(立式)量产线出货,填补国产设备空白;京山轻机旗下晟成光伏完成了蒸镀PVD(卧式&立式)出货,其团簇型多腔式蒸馏设备已实现量产并应用于多个客户端;湖南红太阳完成了溅射镀PVD及ALD出货。整体来看,中国在溅射镀PVD和RPD环节已具备自主供货能力,但蒸镀PVD和ALD环节仍有海外厂商参与,存在一定进口依赖。
在涂布设备环节,狭缝涂布是量产线主流选择,因其系统处于相对封闭空间,涂布过程更稳定。国内技术领先的上海德沪开发了全球首套用于大面积钙钛矿太阳能板制造的核心涂膜设备系统,该设备系统验收成功,使其成为我国首个在提供高品质量产电子级精密狭缝涂布设备方面超越日本、德国、韩国头牌企业的本土公司,并拥有从研发、中试到量产的系列精密溶液成膜设备及全解决方案。
常见问题
为什么钙钛矿镀膜倾向立式设备而晶硅用卧式?
晶硅薄片化趋势下,硅片太薄在立式工艺中难以固定,水平放置镀膜更有优势。钙钛矿则是在玻璃上镀膜,当玻璃尺寸变大时,放入水平式设备容易发生自然形变,立式设备可以自下而上镀膜,更适合未来大尺寸量产需求。
PVD设备在钙钛矿生产中为何价值量最高?
PVD在钙钛矿生产中呈现“多环节使用、多技术路线覆盖”的特点。除钙钛矿层外,从玻璃基底、两个传输层到电极都会用到PVD设备,因此其价值占比在整线设备中最高,约达40%。
中国厂商在哪些镀膜环节仍依赖进口?
蒸镀PVD和ALD两个环节仍有海外厂商参与,如加拿大Angstrom Engineering(蒸镀PVD)和荷兰SMIT(ALD)。不过国产厂商已进入这些领域,京山轻机(晟成光伏)完成了蒸镀PVD出货,湖南红太阳完成了ALD出货,国产替代正在推进中。