首页 展会资讯 电池资讯 【中国国际电池技术展】展商动态—突破量产技术壁垒,曼恩斯特破解钙钛矿电池大面积涂布难题

【中国国际电池技术展】展商动态—突破量产技术壁垒,曼恩斯特破解钙钛矿电池大面积涂布难题

来源: 聚展网 2024-05-29 15:47:47 93 分类: 电池资讯

钙钛矿电池产业化的道路充满了挑战,特别是大面积、低成本、高效率的钙钛矿膜层制备成为制约其发展的核心难题。面对这一挑战,曼恩斯特公司深入研发,自主创新,成功推出了GW级量产平板涂布系统,涂布幅宽达到2.4米,该系统已经拥有实物样机,并具备在大面积内进行实验测试及规模量产的能力,开辟了钙钛矿电池涂布的新路径,为行业的未来发展带来了新的希望。

钙钛矿电池面临的挑战与大面积涂布的突破

钙钛矿电池作为新一代光伏产品,具有高光电转换效率、结构简单、成本低廉和应用场景广泛等优势,对于进一步降低光伏度电成本、实现双碳目标具有重要意义。尽管钙钛矿电池相较于传统太阳能电池具有成本优势和商业价值,但在走向产业化的道路上,仍面临着诸多挑战。

钙钛矿膜层的产业化制备技术多样,但不同的工艺技术难度各异,目前中国钙钛矿膜层制备的主流方案仍然是狭缝涂布。钙钛矿光吸收层是一种半导体材料,不仅需要均匀涂布,还要控制结晶质量,减少晶界和缺陷的产生,同时还需要溶剂萃取、退火结晶等后续工艺,这些都对涂布技术提出了更高的要求。特别是在实验室向中试以及GW级量产的转变过程中,如何保持大面积涂布的均一性(包括始端和末端)、如何缩短边缘间距、如何快速涂布并避免膜破裂、如何保持结晶的一致性(风刀和VCD的一致性)等问题,都是钙钛矿电池产业化进程中需要解决的关键问题,大面积涂布技术亟待突破。

量产铸就核心竞争力,设备国产化降本可期

在钙钛矿膜层制备的精密涂布设备领域,日本东丽、韩国三兴机械等国外厂商的技术优势显著。近年来,以曼恩斯特为代表的一批国内企业不断实现技术突破,打破了国外的垄断,正在加速推进国产替代进程。曼恩斯特的涂布产品涵盖了GW、中试以及实验室的单结、叠层涂布设备,能够根据不同客户的需求快速响应,提供包括手套箱、自动化在内的定制化涂布整线技术解决方案,助力客户电池(组件)转化效率的大幅提高。

作为国内首家拥有2.4米涂布模头、高精密注射泵及辅助结晶等多项自主技术研发的国家级专精特新“小巨人”企业,曼恩斯特现已具备GW级量产平板涂布系统的供应能力,该系统速度快,除边小,纳米级的大面积涂层厚度可控性强,膜厚均匀性高,实现了效率提升和工艺难题的突破。该系统现已拥有实物样机,并具备在大面积内进行实验测试及规模量产的能力,为钙钛矿电池的规模化量产奠定了基础。

钙钛矿的晶体结构特性决定了其在大面积制备过程中,如果不进行充分干燥,可能会产生结晶,导致表面出现缝隙或气泡,影响电池的稳定性。曼恩斯特自主研发的真空干燥预结晶系统,采用高密闭性真空腔体,具备快速抽气能力,掌握多段式压力下降控制逻辑,支持极限底压和压力保持功能,非常适合钙钛矿辅助结晶的需求。

曼恩斯特助力产业化,钙钛矿前景广阔

2023年8月,曼恩斯特与中国科学院深圳先进技术研究院共同组建的钙钛矿薄膜太阳能电池联合实验室正式揭牌成立。该实验室是钙钛矿光伏器件机理探索和钙钛矿电池制程工艺研究的重要平台,通过自研的定制化涂布模头、高精密注射泵等关键技术,形成了大尺寸钙钛矿产业化“配方-工艺-设备”协同研究的开发能力,完成了大面积溶液薄膜均匀涂布及结晶一体化布局。该实验室还支持面板显示、半导体晶圆涂胶及板级封装的实验测试,能够完成正负光阻、钙钛矿功能层、芯片封装层、高低膜厚涂层、高低粘度涂层等各类材料的涂布与涂布效果测试评估工作,积累了各类材料的涂布数据库,根据测试反馈优化工艺流程,已为国内多所高校和企业提供服务,搭建了良好的产学研沟通平台,促进了科研成果向生产实践的转化。

目前,钙钛矿设备仍处于探索阶段,主要以定制化和试验性需求为主,设备产能相对较小。预计实现GW级量产之后,由于规模效应和生产线优化,设备投资有望显著下降。结合中商情报网的预测数据,经财信证券预测2025年在乐观、中性、悲观估计下对应42.5、34、22.5亿元设备市场空间,2026年对应154、112、84亿元设备市场空间。

未来,曼恩斯特将继续关注相关技术路线的研究,积极抓住钙钛矿电池的发展机遇,不断进行产品的迭代升级,以优质的产品和专业的服务为客户持续创造价值,以领先的涂布解决方案助力钙钛矿电池产业的发展,携手行业共创高效、可持续的未来。

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参考资料:

中国国际电池技术展-深圳电池技术展

CIBF

举办地区:广东

展会日期:2025年05月15日-2025年05月17日

开闭馆时间:09:00-18:00

举办地址:深圳市宝安区福海街道和平社区展城路1号

展览面积:180000

观众数量:200000

举办周期:1年1届

主办单位:中国化学与物理电源行业协会

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来源:聚展网
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