钙钛矿光伏电池行业报告（68页）

行业报告下载 2023年10月08日 08:53 管理员

单结钙钛矿电池与组件为一体器件，制造工序一体化，已形成基本方案。钙钛矿电池还处于产业化比较早期阶段，诸多技术工艺细节尚未定型，但对于单结钙钛矿电池而言，基本的制作流程已经确定，由于单结钙钛矿电池与组件呈现一体化特点，制作电池的工序同时也是制作组件的工序，整个组件的制作工艺可分为前道电池的制作和后道封装两部分：前道电池制作：主要是在玻璃基板上制作钙钛矿电池的各个功能层，并利用激光将整块电池划分为若干子电池，形成串联结构。后道组件封装：利用胶膜、玻璃盖板等将内部结构密封保护，并安装接线盒等与外部电路连接的设备，不少工序与晶硅组件类似，其中层压是最核心的工序，胶膜方面必须使用阻水性强的POE，同时还需要配合使用丁基胶进一步防止水汽进入。膜层的制作质量对于钙钛矿电池性能有着决定性影响。良好的电池膜层要求较好的均匀性、致密性、合适的厚度等，一定程度有赖于工艺的选择。工艺配套材料，考虑经济性。理论上钙钛矿电池的各层都可以选用广泛的材料，并采用湿法或干法进行制作，但商业化规模量产的经济性是核心考虑因素，要求材料本身具有较好的稳定性，同时根据材料特点，合适的配套工艺也不同。

湿法工艺：主要为夹缝涂布等，优点总体上为设备成本较低，材料利用率高，缺点为成膜质量控制相对更难，容易受工作环境影响，此外有机溶剂的使用也会带来环境影响。干法工艺：主要为蒸镀、PVD、RPD、ALD等，优点为适合制作大面积薄膜，膜层厚度均匀性控制良好，对基底平整度要求低，缺点为设备成本较高，部分存在海外技术壁垒，材料利用率低。湿法工艺制作大面积钙钛矿层。将钙钛矿的组分原料制成溶液，通过涂布或者喷涂等方式涂覆在基底上，随后原料相互反应形成钙钛矿晶体薄膜。湿法工艺可分为：1）一步法，将卤化铅碘化铅PbI2 和碘甲铵MAI等组分原料制成前驱体溶液，一次性涂覆后直接结晶形成钙钛矿层，2）两步法，先将碘化铅PbI2等卤化物在传输层基底上制成薄膜，再在其上涂覆浸润碘甲铵盐MAI等另外的组分溶液，形成钙钛矿晶体层。总体来看，一步法工艺简单，但需要通过吹气、滴加反溶剂等对结晶进行控制，存在一定难度，两步法制作出的钙钛矿膜层平整度更好、晶粒更大、重复性强。狭缝涂布法综合优势突出，成为主流工艺。钙钛矿层湿法工艺包括刮刀涂布法、夹缝涂布法、喷墨打印法和喷涂法，其中夹缝涂布法是当前产业化制作钙钛矿层的最主流的工艺，其优势包括：1）可以调整狭缝宽度、摸头移速及出液流速来对薄膜进行精细化的调控，2）涂布过程模头不接触基板，防止刮擦破坏膜层，3）利用储液罐存储材料液体，溶液利用率高，浓度均匀性好，还可以防止人与有机溶剂接触，保障安全。

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