【钙钛矿浙大专家会议】

➢硅电池材料性质 - 硅碳电池的带系大概就是 1. 1 个电子伏特，这类半导体材料它们之间的化学键非常稳固，也意味着这类半导体它加工起来是非常困难的； 同时因为原子之间它们电子耦合是很强，所以缺失一个电子所产生的这样一个切线态，对整个光电性质都是致命性的，也就意味着这个材料本身它对缺陷态的一个包容性是非常差的。

➢钙钛矿材料的性质

1.钙钛矿本质上是由很多不同的元素，以特定的排列方式排列而成。不同的元素之间，它们之间会形成一个化学键。钙钛矿和硅本质的不一样，出现在它的材料的种类以及形成的跨界键是不同的。钙钛矿在这里形成的更多的是离子键，也就意味着钙钛矿有离子半导体的这样一种性质。

3.我们可以把这类半导体比作和食盐类似的这样一种材质。食盐的特性是可以融在水里面，钙带矿也一样；这种特性赋予了钙钛矿一个可容性加工的这样一个优势。

➢钙钛矿的结构

2.钙钛矿平面的结构，自下而上分别是一个衬底，这个衬底可以是玻璃，当然也可以是塑料，这个器件就赋予了它一些柔性。往上面走是透明电极，像 ITO 或者是一些银的山线之类的。再往上走就是一个界面层、阴极界面层或阳极界面层。它主要是由一些精纯氧化物、有机半导体构成，是概况通过溶液或气象沉积。又是一个界面层，如果是阴极，你再往上这一层要是阳极，如果底下是阳极，上面这一层就要是阴极。这一层钙钛矿有一个要求，就是它在沉积的时候，不能对底下的钙钛矿有一些破坏。就是一个金属电极，这是它的一个整体的器件结构。在这个基础之上，我还要再提一下组件的这样一个结构，主要是因为钙钛矿和硅电池有一个很大的不同；对于硅电池来讲，它整个器件都是同一个，相当于是相对很多小的像素点通过并联这样去串起来的，所以在这里面，为了避免电荷传输上的一个损失，我们需要沉积一些银栅线来收集电荷。但是对于钙钛矿来讲，通常是通过一些中间相连的结构，把不同的条通过串联串在一起，接着制备这样一个器件，这个器件模组跟这里是相当的。

➢钙钛矿制备工艺和设备

1.主要设备包括PVD设备、涂布设备、激光设备，封装设备。其中镀膜设备价值量过半，激光设备确定性需求强，封装设备与晶硅电池相比差别不大；最难的当属涂布设备，因为钙钛矿是把卤化物溶液涂在玻璃或者是硅片上，溶液结晶形成光伏的吸光材料。

➢钙钛矿行业发展： 未来钙钛矿未必是以组件作为一个核心去卖，主要是因为概况它的一些材料成本，还有就是生产设备成本是远低于晶硅电池。而且经过前期的铺垫，就是技术门槛会逐渐的拉低，也就意味着有可能未来钙钛矿的一个经营模式会变成交钥匙工程，相当于比如某个地方政府，它是需有这样一个需求，有这样一个装机的铺设的需求，它可能不是直接去买组件，而是直接买一条产线来。一方面解决了地方的一个就业，同时自己也可以以此作为一个经营之道，就一种经营方式去赚一些钱。当然对于任何的产业发展到一个终极的阶段，就是一个产业链的整合，通过上下的一个从材料到设备，到最后的一个组件去整合去卖，这个东西还是超级有可能的。

➢钙钛矿叠层技术路线

1.叠层的本质主要是从太阳光的这样一个光谱上来说说的，太阳光光谱其实是有很多不同的波段的。对于一个单节电池来讲，它有一个带系，这个带系以下的，也就是波长大于带系的，或者波长大于吸收边的。这样一个光子是不能够被器件吸收的，因此造成了一定的损失。

2. 但是对于可以被电池材料吸收的这样一个光子，如果光子的能量是大于带系的，多余的能量也会损失掉。也就意味着只有靠近代系的波段会是被充分利用的，这也就意味着电池它会随带系的变化而产生一个很大的变化。这也是我们太能电池领域里面有一个出名的出名的理论叫 SQ 极限，它出现 SQ 单节器件。 

3. SQ 极限的一个根源，也就意味着高能光子吸收之后，它会有一些热耗散损失，相当于像我们跳高一样；叠层电池它就好在它有两个不同的材料，这个材料你可以是硅，可以是概率框，可以是任何东西，只要这两个材料在带系上不一样就可以。这两个材料有一个是宽带系材料，有一个是窄带系材料。对于宽带系材料，它可以吸收光高能光子，产生一个更高的开路电压。对于窄带系的材料来讲，它可以充分利用这种低能的光子，进而去实现这样一个透过损失的降低。

【钙钛矿产业化进展】

1、钙钛矿电池产业链进展 纤纳光电、协鑫光电等已经建成百MW级成熟产线并实现出货，其他仍有众多新进入者，产业化趋势明显，预计2023年将有GW级项目规划落地。目前量产转换效率可以做到16%，预计2023年能够达到18%。 2、钙钛矿设备技术路线选择 从下游企业看，目前各个膜层的设备选择有所差异，其中PVD确定性及占比较高、其次涂布、RPD、ALD、蒸镀等技术路线具有企业涉及或布局： 1）京山轻机：公司目前已布局PVD、蒸镀、ALD等核心镀膜设备，以及玻璃清洗机、干燥机、封装设备，是目前上市公司中在钙钛矿设备领域布局较为全面的企业之一。其中公司推出的PVD溅射设备已成熟，蒸镀设备也已实现多个客户的出货，此外公司与高校合作开发的空间式ALD设备正在客户端验证，该设备解决了传统ALD设备效率低的问题，有望在电子传输层中实现应用。 2）奥联电子：2022年12月9日公司发布公告，与胥明军共同出资设立奥联光能，计划2023年50MW钙钛矿中试线投产，2024年600MW钙钛矿装备和120MW钙钛矿电池组件生产线投产，力争5年内形成 8GW钙钛矿装备和2GW钙钛矿电池组件生产能力。 3）德龙激光：公司推出了针对钙钛矿薄膜太阳能电池生产整段设备，包括P0层激光打标设备，P1、P2、P3激光划线设备，P4激光清边设备及其中一系列自动化设备，目前设备已投入客户量产线使用，率先实现百兆瓦级规模化量产。 4）捷佳伟创：公司2022年实现了PRD设备、蒸镀设备订单的落地，其中PRD设备进展较快，客户反馈良好。此外，公司钙钛矿整线设备的研发已完成，目前正在与下游客户接洽沟通过程中。 5）奥来德：公司立足于现有OLED蒸镀设备及材料的技术积累，正式向钙钛矿光伏电池领域进军。2022年11月公司公告建设钙钛矿蒸镀设备开发项目、有机钙钛矿载流子传输材料和长寿命器件开发项目，布局钙钛矿专用蒸镀设备以及空穴传输层材料。 6）宝馨科技：公司与西电张春福教授团队合作，开发钙钛矿异质结叠层电池，预计2023年完成试验线的建设，2024年进入中试阶段，5年内会完成钙钛矿异质结电池叠层量产的目标，后续钙钛矿异质结电池叠层技术也将成为公司的发展重点。