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钙钛矿设备-产业化步伐加快
金融民工1990
长线持有
2023-10-12 21:44:58

Q&A

Q:钙钛矿设备在产业化方面有什么进展?

 

A:目前钙钛矿设备仍处于量产化的初级阶段,存在一些制备难度和成本较高的问题,因此它的设备投资较大。而晶硅设备投资在不断下降,已经降到了每g瓦约8亿人民币的水平。钙钛矿设备的一个优势是发电能力较强,因为它可以利用更多的太阳光照小时数,但更重要的是它的温度系数较小,即使在高温下,钙钛矿的工作效率也不会发生变化,因此发电量更高。对于同样100兆瓦的光伏组件,钙钛矿的发电量比晶硅多出约10%。钙钛矿的主要应用场景是光伏地面电站和建筑光伏,未来还有移动能源场景,钙钛矿具有成本效率较高的优势。

 

Q:目前钙钛矿设备的产业化步伐如何加快?

 

A:我们采用了一个量产方案,主要工艺包括基于FTO玻璃的金属氧化物传输层制备、激光刻画、结晶后处理等步骤。目前已经可以在0.5微米左右的厚度下制备出高质量的钙钛矿薄膜,并且具备了约16-17%的量产效率。在工艺设备方面,我们使用PRD设备、涂布设备和激光设备等。其中,激光刻画过程中的挑战在于控制p三工艺的质量,但通过工艺调整可以实现较好的状态。我们还展示了一种1m×2m的组件样本,与晶硅相比尺寸较小。针对行业内剧烈变化和晶硅技术的进步,我们认为目前直接竞争效率较低,钙钛矿需要更高的级别的效率和产能才能与晶硅竞争。而与晶硅合作之后,则钙钛矿产品的优势变得更加明显,可以轻松达到25%以上的效率,超过传统组件水平,并填补了目前市场上效率较高的一个空白。

 

Q:钙钛矿设备是基于什么原理?对应的组件方案有哪些?还有什么优势?

 

A:我们的钙钛矿设备是以精微电池为核心,通过叠层的方式将正面玻璃、前板玻璃和背板玻璃承压在一起,形成精微组件。我们有两种组件方案,一种是将大面积开放电池与硅片电池层压在一起,形成钙钛矿晶硅叠层组件;另一种是在电池片上做钙碳化电池,形成两端叠层电池。相比传统的晶硅音组件,我们的方案在测量温度、材料用量和胶膜选择等方面有一些变化优势。

 

Q:在钙钛矿领域有多少研发经验?目前的生产线规模如何?

 

A:我们的团队拥有超过10年的钙钛矿研发经验,并于2013年开始转型开发。在2015年左右启动了中试线建设,到2016年被行星收购。在2017年,在行星的支持下,在苏州园区建设了一个10兆瓦的中试线,到2019年实现了组件效率达到15.3%的认证。然后我们进行了外部融资,在2019年进行了A轮融资引入了凯辉基金、宁德时代和坤哥投作为股东,并利用这次融资的资金,在昆山建设了100兆瓦的量产适应性。然后在2021年、2022年和2023年进行了B轮和B+轮融资,引入了腾讯、腾花马锡和红沙IDG等资本作为股东,用于100兆瓦产线的建设和效率提升。

 

Q:目前的组件效率以及未来的发展计划?

 

A:目前我们的组件效率在今年5月份已经达到了16%的效率,而我们原来的10兆瓦产线的45×65厘米组件的效率目前已经达到了20%以上的认证效率。未来我们会继续致力于效率的提升。

 

Q:目前各家公司对于钙钛矿设备的规划和建设进展如何?

 

A:协鑫公司计划在今年四季度开始建设钙钛矿产线,但由于土地储备问题可能会有一定限制。他们目前正在与政府谈判用地事宜,预计在10月份完成谈判。汽码机产线的设备选择会根据核心性和稳妥性来决定,核心性的设备可能会倾向于购买国外设备,而对稳妥的环节可能会使用国产设备。

 

Q:目前国产设备在钙钛矿产线中的应用情况如何?

 

A:目前国产设备在一些稳妥的环节上已经应用起来,并没有出现问题。而对于一些核心的设备,可能会偏向于使用国外的设备。

 

Q:对于钞钛矿产线的投资规模如何?

 

A:协鑫公司的投资计划包括土地购买成本和基建成本,大约在2-3亿元的水平。设备成本约为5亿元左右。根据供应商的沟通和历史经验,激光设备的价值占比可以达到接近10%的水平。

 

Q:钙钛矿设备中的PVD设备和激光设备分别占比多少?

 

A:根据相关数据,PVD设备和激光设备的价值占比大约在70%以上。而剩下的一些涂布类设备可能占到20%左右。

 

Q:是否有对于蒸镀技术路线做钙钛矿核心膜层的看法?

 

A:蒸镀技术的核心问题是材料利用率相对较低。膜层的均匀性和利用率成负相关关系,提高利用率会导致薄膜均匀性下降。目前来看,蒸镀技术不太适合用于较厚的膜层,因为需要较长的工艺时间。

 

Q:目前钙钛矿配方不确定的情况下,蒸镀难以开发相应的设备,是否存在这个问题?

 

A:是的,即使是稍复杂的钙钛矿组分,蒸镀技术也很难实现。因为蒸镀完全依靠加热来控制各个材料的蒸发速率,在处理多种物质或按顺序处理物质时都会面临各自的问题。

 

Q:300兆瓦的线的生产效率以及生产一片的时间。

 

A:希望每个设备的节拍时间控制在50秒左右,大概需要四五十分钟才能生产一片。

 

Q:还提到了ald技术和空间式ald技术,想知道回答者对这些技术的看法。

 

A:指出,ald技术对于钙钛矿的三个核心模层来说是非常适合的,而空间式ald技术对于动画城或界面修饰层等功能也非常适用。

 

Q:进一步了解设备成熟度以及国内哪些企业可能做得比较好。

 

A:目前这种设备主要还处于开发阶段,但一些国内的设备制造商已经能够基于30×30类似尺寸的设计做出较好的效果。但对于33×30尺寸的设备来说,成本会相对较高,虽然能做出较好的薄膜,但在量产时可能不具备良好的经济性。

 

Q:并联式和串联式叠层的优势和劣势,面积的问题?

 

A:并联式叠层方案能减少对钙钛矿电池利用的浆膜层损失,而串联式叠层方案需要克服晶硅电池表面的绒面问题。此外,从成本和效率上看,两种方案的差别不大。关于面积的问题,只要做成210的面积即可。

 

Q:叠层的难点以及绒面的挑战?

A:大面积钙化是制备钙钛矿电池叠层的一大难点,而绒面是目前的一个挑战。回答者认为基于真空镀膜的方案可能是一种可行的解决方案。目前全真空的开放电池仍存在困难。

 

Q:并联式和串联式叠层方案在效率和成本方面是否存在差异?

 

A:从成本上看两种方案差别不大,从光路和实际发电角度来看,回答者认为叠层方案可能具有一些优势,因为它是独立发电的。另外,串联叠层方案的发电效率受光谱适配的影响可能会有一定损失。

 

Q:在钙钛矿设备中,为何要选用稳定的钙钛矿结构?对其光质的相分离和材料代谢有何影响?

 

A:在钙钛矿设备中,选用稳定的钙钛矿结构可以提高钙矿的代谢。根据文献查阅,当锈绣点占比超过30%后,会出现光质的相分离,导致材料的代谢改变和叠层电池的光不稳定性。

 

Q:为什么目前产业化中更多选择了倒置结构而不是正式结构,有何优势?

 

A:选择倒置结构的原因是在正式结构中,虽然底层的电子隔油层可以方便地找到稳定的氧化物,但空穴传输材料的选择非常有限。常用的sparrow材料无法产业化,而p3GT材料价格昂贵且稳定性不好。考虑到合适的稳定材料难以获得,选择了倒置结构。在倒置结构中,可以使用氧化镍、氧化砷、氧化铜等材料作为底层的空气传输层,使用氧化硒、氧化锌、富勒烯等材料作为电子传输材料。这段对话没有涉及到具体的关键数据、业务经营情况和未来规划等对投资决策有用的信息。

 

Q:钙钛矿设备的成本主要是由哪些方面的降低所贡献的?回答中提到的效率提升和物料采购量增加如何影响成本?

 

A:应该是效率提升对成本降低的贡献最大,因为效率提升可以减少同样投入物料的数量,从而降低成本;其次,物料采购量增加可以更好地匹配上游供应商的产能,从而降低采购成本。

 

Q:目前钙钛矿组件的管理转化效率和良品率是多少?

 

A:目前管理转化效率在16%到17%之间,而良品率尚不确定,因为目前还处于研发阶段,人工参与和环境因素等会对良品率造成影响。

 

Q:什么时候可以看到钙钛矿产业有大规模生产,并且当前制约产业发展的主要因素是什么?

 

A:可能在明年年底能看到不少公司推出有性价比的产品,目前效率和稳定性是制约产业发展的主要因素。

 

Q:钙钛矿产业的稳定性方面有哪些进展?什么时候会有一些稳定性测试或者行业标准出台?

 

A:公司已建立老化实验室进行内部测试,结果表明在1000小时双buff测试和紫外测试等条件下,组件的效率基本不降反升,稳定性相当不错。此外,公司还进行户外实际验证,确保组件的稳定性。至于行业标准,光伏行业协会正在制定相关标准,预计今明两年会有初步标准出台。

 

Q:钙钛矿的寿命受水氧光热影响,对光和热的影响如何控制?

 

A:在加速老化测试中,光的影响基本上不会有负面效果。钙钛矿在正常使用条件下,不会受到特别受热影响。光热电联合在严苛条件下对稳定性的测试是一种常见方法,而公司在组件最大光照、高温和电流的综合测试中表现良好。

 

Q:您能大概帮我们讲一下钙钛矿核心模层的两种方式的优缺点吗?

 

A:两部法的好处是把难题分为两个相对不难的阶段,但很难使膜层上的两种物质达到1:1的化学性能比;一步法可以控制整个膜层的换气量,掺杂也较容易,但控制大面积的沉积和结晶较难。从实验结果看,两部法的效率上限不如一部法高。

 

Q:钙钛矿电池什么时候能够达到和晶硅电池比拥有成本优势的情况?

 

A:单节电池的效率至少要在20以上才能与晶硅电池竞争。要达到这个效率,需要大约两年时间,并且产能还要达到一定水平,可能需要2-3年。如果采用叠层结构,可能更容易进入市场,并且实现与晶硅组件的竞争。

 

Q:您对叠层和单节钙钛矿电池各自的市场前景有什么看法?

 

A:在地面电站等市场中,叠层电池可能相对更具优势。叠层电池的单瓦成本略高于晶硅电池,但在市场价值更高,如海外市场。在国内市场,像屋顶光伏等面积受限的区域,需要安装更大功率电站的情况下,叠层组件也能更好地体现其价值。

 

Q:蒸镀方案从oled产业链过来,他们在蒸钙钛矿是否会有优势?

 

A:从技术角度来看,他们的设备确实有一些优势。但是考虑到成本控制,移植到钙钛矿光伏行业可能不太现实。因为oled行业对于材料利用率的要求不高,而且原来oled行业的蒸镀设备价格非常高,我们难以承受这个价格。所以虽然技术上有优势,但并不一定在成本控制上具备优势。


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  • 只看TA
    2023-10-15 21:35
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  • 股债小王
    今天被套的游资
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    2023-10-15 15:47
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