合肥欣奕华大面积钙钛矿蒸镀机助力产业快速发展

8月2日至3日,2023势银钙钛矿、异质结与TOPCON产业大会如期在宁波举行,大会覆盖钙钛矿光伏、异质结、TOPCon光伏组件、材料相关应用,关键设备/配套材料/工艺技术等4大主题,在会上合肥欣奕华智能机器股份有限公司蒸镀事业部产品经理李经理做了题为《真空蒸镀设备与钙钛矿电池的机遇与挑战》的主题演讲。

钙钛矿电池具备高转化效率和低成本优势,将引领新一轮光伏电池革命。目前行业处于0-1关键阶段。产业突破,设备先行。钙钛矿核心工艺在镀膜。真空蒸镀工艺有利于实现高品质、均一性好的薄膜。李经理认为钙钛矿电池要实现商业化,就必须实现大面积的钙钛矿电池制备,而目前大面积钙钛矿成膜主要技术难点在于大面积成膜时膜层质量不高,均匀性、厚度和平整度不好控制,容易出现孔洞等缺陷以及串联电阻增大等问题。而真空蒸镀技术是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华,使之在基片表面沉积的技术,可以实现高质量、大面积、均匀成膜。此外,真空蒸镀技术兼容多种材质基板,可以在凹凸不平的基材上蒸镀膜层材料。同时,真空蒸镀技术避免了有机溶剂的回收和环境影响问题,有助于钙钛矿电池产业化量产。
目前合肥欣奕华已经形成钙钛矿蒸镀机系列产品,应对客户不同需求。目前已实现1.2米X0.6米大尺寸钙钛矿设备交付,有效提高材料利用率,确保大面积成膜均匀性。合肥欣奕华攻克了钙钛矿大尺寸真空镀膜技术、高速率控制技术、高掺杂比真空镀膜技术和大面积高品质钙钛矿吸收层制备技术,开发出应用于钙钛矿电池生产的Inline钙钛矿蒸镀机,采用Inline system设计,独特的间隙管理及近空间高材料利用率技术,从而节约材料,减小客户产线运营成本。同时,采用独特无变性坩埚设计,使坩埚内部材料结晶最少化,从而确保材料无变性,实现材料稳定蒸镀。

在与多位业内专家同台圆桌会议上,合肥欣奕华的营销经理刘经理从设备角度谈了产业化降本增效升级路径。他认为钙钛矿蒸镀机设备核心零部件国产化还有进一步提升空间,合肥欣奕华目前主要专注于蒸镀机相关的开发,也在推动部分部件的国产化替代,但还需要国内配套企业一起努力推进。同时,设备企业与钙钛矿整线解决方案企业合作,提升国产化率,这样钙钛矿蒸镀机的成本将进一步降低。
当谈到高效钙钛矿电池及产业技术发展方面的痛点时,刘经理表示钙钛矿电池是一种薄膜电池,成膜质量最为关键,从大面积的成膜质量来看,目前蒸镀工艺是最好的选择。合肥欣奕华蒸镀事业部从2013年成立以来,就专注蒸发源和蒸镀机研发,从OLED显示到现在的光伏钙钛矿,从显示行业的Cluster蒸镀机到光伏钙钛矿Inline蒸镀机,蒸镀方式从OLED Mask图形化蒸镀到光伏钙钛矿全开口蒸镀,进行了转变。要确保膜厚的均一性,蒸发源的性能就尤为重要,目前合肥欣奕华在显示行业有大尺寸点源和线源的出货业绩,可对应1000*2000mm以上的基板,完全满足钙钛矿大尺寸面积蒸镀的需求。同时,通过结构设计优化,可实现部分蒸镀材料利用率同比提升60%。对具有一定的腐蚀性的甲醚类材料蒸镀,合肥欣奕华在腔体和泵的设计上也加入了一些新的考量,目前对此类材料的蒸镀速率的监控也做了稳定性的开发测试。
钙钛矿电池关键技术壁垒之一在于设备,合肥欣奕华基于OLED蒸镀底层核心技术,外延拓展钙钛矿蒸镀机已取得多个行业头部客户订单并交付,协助客户成功实现钙钛矿产品的研发与量产。公司将继续深耕蒸镀设备的研发和生产,以实际行动助力中国乃至全球的光伏行业发展。