技术研发落地正推进钙钛矿电池效率加速刷新世界纪录。近日，经国家光伏产业计量测试中心认证，广东脉络能源科技研发的钙钛矿室内光伏电池光电转换效率在1000lux U30光源照射下达到44.72%，为当前世界最高值。
钙钛矿属于第三代太阳能电池，包括纯钙钛矿电池和钙钛矿叠层电池两种类型。由于钙钛矿电池脱离了晶硅材料束缚，具备度电成本更低等优势，今年以来，钙钛矿概念获得了行业热捧，多家公司近期在互动平台密集透露钙钛矿设备动向，且大部分已进入/完成交付。
太阳能电池迭代发展，钙钛矿被誉为“明日之星”
到目前为止，太阳能电池经历了三代发展。第一代为“晶硅电池”，先后经历了多晶和微晶之争、N型和P型之争。其中，单晶相比多晶效率更高；未来N型有望成为市场主流。第二代薄膜电池，目前主流的薄膜电池包括碲化镉（CdTe）、铜铟镓硒（CIGS）和砷化镓（GaAs）。
第三代新型薄膜电池，既包括钙钛矿太阳能电池，也包括量子点太阳能电池和染料敏华太阳能电池。其中，按技术路径分，钙钛矿太阳能电池又可分为单结钙钛矿电池和叠层钙钛矿电池；前者只有一个PIN结，而后者主要系钙钛矿分别与钙钛矿、晶硅或薄膜电池进行叠层，拥有多层吸光层。
值得一提的是，钙钛矿单结、叠层均有很高理论转换效率，而叠层技术可以进一步提高光电转换效率，也因此钙钛矿被誉为光伏电池的“明日之星”。其中，钙钛矿太阳能电池可作为顶电池与硅电池形成叠层太阳能电池，即钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池，可实现 1+1＞2 效果，转换效率更高、发展速度最快。而钙钛矿/硅叠层电池可分为两端叠、三端叠和四端叠，单结电池实验室效率记录已达到了25.7%，两端叠电池实验室效率超过31%，理论可达45%。也因此，远高于晶硅电池的转换效率，催生钙钛矿太阳能电池发展。
此外，由于HJT电池结构与钙钛矿电池较为匹配，由钙钛矿电池负责吸收短波长的太 阳光，HJT电池负责吸收长波长的太阳光，可以很好的提高太阳能电池的性能。钙钛矿与HJT相叠层也成为了较为普遍的产业选择。
技术工艺流程简化，钙钛矿涂布设备为关键环节
据了解，钙钛矿技术工艺流程简单，而钙钛矿太阳能电池的生产流程仅需9步即可完成完整钙钛矿组件。而钙钛矿从原料进入到组件成型只需2 个环节，反观晶硅组件则需要4个环节。由此可知，在生产环节上，钙钛矿所需环节更少，生产效率更高。正因如此，钙钛矿电池具备的高转换效率、并且在低成本和产业链短等优势的加乘下，其在BIPV、分布式电源、地面电站等领域具有广泛应用。
据国盛证券研报显示，100MW的钙钛矿组件可由4类设备构成，分别是PVD设备、涂布设备、激光设备、封装设备。前3类设备较为重要，PVD设备一共有3道，即阳极缓冲层、阴极缓冲层、背电极；涂布设备有1道，即涂布钙钛矿；激光设备共有4道，即激光P1、P2、P3、P4。PVD 设备和涂布设备更多参照面板行业的TFT制程，封装设备可以与晶硅的封装设备相通用。
在生产流程上，生产钙钛矿首先输入FTO玻璃，用PVD设备镀阳极缓冲层，然后由激光P1进行划线，随后是钙钛矿涂布结晶。接着是PVD的第二道设备镀阴极缓冲层，再进行激光P2划线，并输入背电极靶材，完成后再镀背电极进行激光P3划线，随后进行激光P4，最终是封装。
在钙钛矿电池制备中，通过涂布设备进行的钙钛矿涂布结晶是重中之重。由于钙钛矿太阳能电池是由多个功能薄膜叠加而成，所以制备钙钛矿太阳能电池的基本方法是在基底上一层层累置薄膜。未来，可提供制备大面积钙钛矿薄膜的设备，将会获得更大的市场空间，而基于溶液涂布法则可实现这一效果。
溶液涂布法主要由涂布装置带动钙钛矿前驱体溶液在基底上相对运动，由液体的表面张力和基底接触形成一层均匀的薄膜。由涂布装置的不同，可分为刮刀涂布、狭缝涂布和丝网印刷，在提供大面积制备的基础上分别拥有无需复杂设备、成产效率较高、涂覆过程简单的优点，相关锂电涂布设备公司也纷纷下场参与钙钛矿设备研发。
技术叠加市场优势，涂布设备龙头打开新空间
据了解，除了传统光伏巨头布局钙钛矿外，宁德时代董事长曾毓群曾在22年5月的业绩说明会上表示，公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利，正在搭建中试线。而这也是宁德自20年被媒体曝出布局光伏后，首次公开承认涉足光伏电池领域。
有业内人士指出，如果宁德时代试图进军光伏产业，与锂电池工艺最为相似的就是钙钛矿，二者都有涂布工艺。并表示，宁德时代拥有充裕的资金，对产业而言也是好事。
作为宁德时代涂布机、辊压机与分条机的供应商，赢合科技是国内领先的新能源智能自动化设备提供商，专为新能源领域提供全套智能化设备，为客户打造动力电池智慧工厂。在锂电领域，公司拥有雄厚的设备研发、制造经验。秉持“创新驱动发展”战略，经过持续多年的研发创新，公司核心装备–涂布机、分条机、卷绕机、叠片机等性能均达到行业领先水平。截止2022年上半年，公司研发费用达22,832.90万元，拥有研发人员1,605人，拥有各项专利1,218项。
在2022年，赢合科技更是技术领跑并成功牵头起草制定了《锂离子电池极片涂布机》和《锂离子电芯叠片机》两项锂电设备关键产品的行业标准。赢合科技最擅长的涂布技术作为钙钛矿电池制备的关键技术，或将为锂电涂布设备龙头–赢合科技未来业务的延伸打开想象空间。从锂电设备横跨到光伏设备，赢合科技正蓄势待发。
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