钙钛矿组件的膜层工艺覆盖玻璃、传输层、钙钛矿层与电极等多个环节,各环节对设备的需求并不相同。从设备价值量看,PVD(含RPD)约占40%、涂布约占20%、激光设备约占10%,其余为封装及其他自动化设备。众能光电的产品线同时覆盖镀膜、涂布与激光刻蚀三类设备:在镀膜环节,其被列为溅射镀PVD与蒸镀PVD的国产供应商;在钙钛矿层,其提供涂布机及涂布、刮涂一体机;在P1—P4激光工序,其被列为激光设备主要厂商,并曾完成刻蚀设备出货。这一布局与下游"从玻璃到电极都要镀膜"的工艺分布形成对应。

镀膜:除钙钛矿层外几乎全覆盖

钙钛矿电池从一开始的玻璃到最后的电极都会用到PVD。玻璃环节下游往往外采,若自制则需气相沉积法设备,典型为PECVD与PVD;之后的两个传输层以及电极同样会用到PVD。可以说,除钙钛矿层外,钙钛矿的其他部分都会涉及PVD设备,这正是镀膜设备价值量居首的原因。

技术路线上,PVD只是一种原理,晶硅与钙钛矿的侧重点不同:晶硅更倾向水平式(卧式)设备,钙钛矿则倾向立式——钙钛矿在玻璃上镀膜,尺寸放大后放入水平式设备易发生自然形变,立式可自下而上镀膜。

众能光电在镀膜环节的覆盖情况如下:

镀膜设备类型众能光电是否在列其他主要厂商(资料所列)
溅射镀PVD捷佳伟创、京山轻机(晟成光伏)、湖南红太阳
蒸镀PVD京山轻机(晟成光伏)、合肥欣奕华、德竹芯源(进口:加拿大Angstrom Engineering)
RPD未列入捷佳伟创
ALD未列入湖南红太阳(进口:荷兰SMIT)

涂布与激光:钙钛矿层成膜及P1—P4刻蚀

钙钛矿层用狭缝涂布机。从量产角度看,狭缝涂布的系统处于相对封闭空间,涂布过程更稳定,因此成为主流选择。众能光电被列为钙钛矿层涂布机的国产供应商之一,此外还提供涂布、刮涂一体机。

激光方面,钙钛矿电池需要P1、P2、P3、P4共四道激光,分别用于去除TCO层、功能层、背电极的加工与膜层清除。从事钙钛矿激光设备的厂商大致分两类:专做激光的企业,以及传统光伏设备厂商。众能光电属于前者,其在2021年底已完成50套刻蚀设备的出货,并被列为P1—P4激光设备的主要厂商之一。

常见问题

众能光电的设备覆盖钙钛矿哪些膜层环节?

众能光电的产品线覆盖镀膜、涂布与激光刻蚀三类:镀膜端被列为溅射镀PVD与蒸镀PVD供应商,涂布端提供钙钛矿层涂布机及涂布刮涂一体机,激光端对应P1—P4四道工序。整体上,除钙钛矿层外,钙钛矿其他部分都会涉及PVD设备,而钙钛矿层本身则由涂布设备承担。

为什么钙钛矿镀膜设备更倾向立式结构?

钙钛矿是在玻璃上镀膜,当玻璃尺寸变大后,放入水平式设备容易发生自然形变,而立式设备可以自下而上镀膜。相比之下,晶硅因硅片薄片化趋势,水平放置镀膜更有利于固定,因此两条路线在设备形态上侧重点不同。

钙钛矿的P1—P4激光分别做什么?

四道激光分别用于去除TCO层、功能层、背电极的加工以及膜层清除。众能光电在这一环节被列为激光设备主要厂商,并曾完成刻蚀设备的批量出货。