半岛彩票:2024年中国钙钛矿电池工艺流程分析 镀膜、涂布、

　　钙钛矿电池制备流程及工艺设备 ; 钙钛矿电池不同组成部分制备工艺及设备 ; 主流镀膜方式对比 ; 大面积钙钛矿薄膜制备技术对比 ; 钙钛矿电池激光刻蚀工艺流程

　　钙钛矿电池在结构上由多个功能薄膜叠加而成，其制备在方法上也是在基底上一层层累置薄膜而成。整个过程中三层薄膜 ( 空穴传输层 HTL、钙钛矿层、电子传输层 ETL ) 制备最为关键，镀膜、涂布、激光刻蚀为核心环节，镀膜设备 ( PVD、RPD ) 、激光设备和涂布机为核心设备。

　　以反式平面结构为例，其工艺流程为：导电透明玻璃制备 - 激光 P1 刻蚀 - 制备第一传输层薄膜 - 退火 / 干燥 - 制备钙钛矿层薄膜 - 退火烘干 - 制备第二传输层薄膜 - 退火 / 干燥 - 激光 P2 刻蚀 - 底电极 ( 背电极 ) 制备 - 激光 P3 刻蚀 - 激光清边 - 测试分拣和封装。钙钛矿电池组件生产共需要镀膜设备、激光设备、涂布设备和封装设备 4 种设备，需进行 3 次镀膜、3 次激光刻蚀 +1 次激光清边。制备过程中，材料、工艺、设备共同铸就钙钛矿电池企业的核心竞争力，钙钛矿电池产业化发展带来关键设备的投资机会。

　　钙钛矿电池空穴传输层和电子传输层的制备工艺主要包括 PVD 和 RPD，ALD 目前处于研究状态，未来或将应用于钙钛矿电池功能层制备。PVD 又分为真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜 ( RPD ) 。

　　从三种镀膜技术对比来看，PVD 为目前较成熟的镀膜技术，具有沉积速率快、成本较低的优势，但该技术制备的薄膜均匀性相对较差 ; 采用 RPD 制备电子传输层可以减少制作过程中对下方钙钛矿层的影响，但设备成本高于 PVD;ALD 工艺的优势则在于大面积成膜的均匀性，且致密、无。

　　钙钛矿层的制备是生产过程中的核心环节，其成膜质量直接决定了电池的转换效率，目前主要制备方法包括溶液涂布法 ( 湿法 ) 、真空蒸镀法 ( 干法 ) 、气相辅助溶液法 ( 干湿法结合 ) 。其中，溶液涂布法又分为刮刀涂布法、狭缝涂布法、丝网印刷法、喷涂法、喷墨打印法和软膜覆盖法。

　　钙钛矿薄膜的结晶性良好有助于降低其缺陷态密度、减少载流子的复合。大面积钙钛矿的主要难点就是如何在溶液中形成大量的结晶，以提升镀膜的均匀性。狭缝涂布法可以通过控制系统参数设定进行精确设计、可兼容卷对卷生产，是实现钙钛矿电池产业化的重要方法。

　　激光工艺涉及到整个钙钛矿薄膜电池的制备流程，是整个生产流程中的必备环节。钙钛矿电池生产过程中需要分别进行 3 次平行激光刻蚀 ( P1-P3 ) ，并完成 P4 的清边。P1-P3 刻蚀环节的作用是切割电池表面，形成阻断电流导通的单独模块，实现增大电压和串联电池的效果 ;P4 激光负责清边以完成最后的封装环节。

　　更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国钙钛矿电池（PSCs）产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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