捷佳伟创陈麒麟：2023年钙钛矿效率突破26%，异质结+钙钛矿成为叠层电池发展主流
1月10日，索比光伏网主办的第二届光能杯·创新分享会在苏州盛大召开。会上，众位大咖围绕新技术、新产品、新模式三大主题展开讨论，并对2024年年度创新产品作出表彰。
捷佳伟创第三事业部副总经理陈麒麟表示，2023年钙钛矿效率整体突破26%，这一技术发展为整个技术产业化奠定了良好基石。当前，异质结+钙钛矿的组合是叠层电池发展的主流，这一技术发展速度非常快，效率从年初的32.5%，到年底已推升至33.9%，一年内实现了1.5%绝对效率的推升。目前，捷佳伟创可以全面布局提供给客户持续性发展的设备需求，其中创新五合一钙钛矿电池镀膜装备，可以降低设备面积需求、降低设备投资，以及完成多层膜叠加，进一步推升效率。捷佳伟创创新整合型量产设备可以带来面积降幅高达40%，设备投资降低高达30%。
以下为嘉宾发言实录：
非常荣幸大会邀请，今天沈老师、宋博士都在场。今天给大家介绍钙钛矿与叠层电池整线设备的布局，刚刚沈老师说钙钛矿要7-10年，也有人说在5-7年，也有人更乐观，说在3-5年。在技术量产之前，我们需要在3-5年内就投入相关设备的开发。一旦技术成熟，要导入到量产，我们需要有技术设备提供给客户做生产，所以一定要超前布局。
捷佳伟创是2003年成立的，到今年刚好20周年。光伏产业也是2004年正式商业化、普及化的。我们跟随着这个产业前进，早期中国光伏的装备业，一开始都是仰望国外的设备商，然后开始跟跑、并跑，到现在领跑。捷佳伟创一直在这个产业里兢兢业业地专注于光伏设备发展。目前我们总部设在深圳，有6万多平米。因为去年TOPCon的暴增，我们还外租了15万厂房用于设备的需求，现在每个月有1000台出货量。在常州也有一个新基地，现在总共有7万多平米的工业园。公司在职员工7000+，工程研发队伍1200+，专利数500+，主要产品：钙钛矿、PERC+、TOPCon、HJT整线解决方案。捷佳伟创跟其他的设备装备公司有点不一样，不管在哪一个技术时代，我们都是全线发展所有设备的。以TOPCon为例，从第一台设备到最后一台设备，都是捷佳伟创的产品。因为现在产能速度非常快，一小时可能要达到一万多片的上下料的自动化，所以跟自动化的配合需要非常紧密，自动化也是捷佳伟创的产品。工艺跟工艺之间怎么相连接?可能要通过AGV小车。不管在哪一个技术时代，捷佳伟创都会以整线发展为主。
现在捷佳伟创的布局，在线阶段是整线设备的提供商。不管是叠层还是薄膜太阳能电池，从第一道工序到最后一道工序，都是捷佳伟创的产品。目前捷佳伟创在这样的技术中，还没办法做到所谓的“交钥匙”方案，包括技术的交付保证效率。因为现在每家的结构层、钝化层都有不同的材料体系，他们是买单体，自己做合成的，会有特别的添加剂，所以目前的钙钛矿厂商一般都有自己的材料团队，我们提供相关设备，相互结合，推动产业化的进程。
刚才宋博士、沈老师也有提到产业技术的发展。从前年大概是以PERC为主，去年以TOPCon为主，这代表了两个技术的迭代，从p型的单晶硅变成了n型的单晶硅，TOPCon迭代了PERC技术，当然还在于它的性价比有提高，成本降低，效率增加，在度电成本上可以看到明显效益。未来的TOPCon还有很大的发展空间，可以达到26.5%，这是它的发展潜力。在这样的技术区块，刚才HBC、TCB，也在同样的效率区块内进行竞争，它是TOPCon的2倍到2.5倍的投资周期，这也代表了技术的风险。现在三到五年，就会有一个技术迭代，如果分得更细，每一个技术都在它的生命周期里不断自我迭代。往上走，想要超过26.5%的生产效率，就需要把BC、TOPCon的技术整合起来。刚刚沈老师也提到，HBC不会是单纯的HBC，可能是HTBC技术。再往上走，想要超过28%，在工业的生产上会更困难，所以叠层技术应运而生。现在比较受到瞩目的是钙钛矿+晶硅电池技术，所以晶硅电池不会被淘汰，而是会往上不断升级、不断进化。现在的晶硅电池厂商，几乎都有投入这个资源进行发展，目前可以看到晶硅电池跨入了30%。叠层不是一个新的概念，是一个很古老的概念，它有效率极限或成本的问题点。但晶硅电池+钙钛矿，为晶硅电池带来了新的发展方向和机遇。
(PPT图示)这是今年整个钙钛矿的发展。今年在效率上，其实有很大的突破，包括反式结构、正式结构，都可以突破26%，当然这还是在小面积的电池上。往上走，钙钛矿不同材料系统，有不同的能带，选择不同的能带，就可以做到钙钛矿/钙钛矿叠层电池，南京大学在钙钛矿/钙钛矿叠层电池上的效率可以做到29.1%。今年隆基做的钙钛矿/晶硅叠层电池突破了33.9%，我觉得他们应该有34%的电池效率目标。今年钙钛矿的技术发展，可以为整个产业化奠定非常好的基石。
捷佳伟创在钙钛矿及钙钛矿的叠层领域提供什么设备，来满足客户和产业发展的需求?我们从三个板块来说。
(1)真空装备。
管式设备：管式PECVD、管式LPCVD、管式PEALD、管式ALD、管式Diff/Oxide/Anneal。
板式设备：板式PECVD、板式Cat-CVD、板式RPD、板式PVD、板式PAR、板式ME。
(PPT图示)现在整面玻璃是大面积的，所以我们会做立式架构，虽然镀膜手法一样，但外形设计上有很大区别。因为走到叠层电池，基本上生产的基板还是硅片，目前的硅片越做越大、越做越薄，未来的缺角会更严重。
(2)湿制程装备。
包括化学制绒设备、抛光设备等。
(3)自动化智能装备。
一种是狭缝涂布机，目前我们在常州建设的是1.2×2.4m的。还有真空干燥与晶化炉，在常州也有设备。最关键的是，电池做完了，组件也做完了，我们可以通过激光的方式，让上面100多个电池自动串联在一起，需要有激光设备从P1做到P4的去边、清边设备。
这是去年钙钛矿薄膜电池发展的效率，到去年底，其实进展有点快，包括极电、纤纳、协鑫，在不同的尺寸上都有效率突破。极电在0.6×1.2m的玻璃基板上已经做到了18%的电池效率，发展速度是非常快的。
回顾整个薄膜太阳电池的发展，随着面积越大，组件的效率会越来越低。刚才有提到，薄膜太阳能电池最大的优势是电池做完，组件就做完了，但这也是它最大的致命伤，现在上面有150-180个电池，如果不分青红皂白全部串联在一起，会伴随着面积的效应，会有比较高的斜率衰退。美国First Solar的碲化镉，最早的产线是2005年，现在已经发展到了19.2%，这个斜率随着时间、工艺、材料、装备的进步，是可以放缓的。钙钛矿是非常新兴的技术，近两到三年才量产，所以这个斜率随着时间的推移会一直往上提。到今年，他们希望整个效率在0.6m×1.2m的基础上可以推升20%，在1.2m×2.4m的基础上可以往18%上推移。
整个叠层电池的发展，目前有两个清晰的路径。一个是两端点的叠层，另一个是四端点的叠层。两端点的叠层基本是以晶硅电池为主，在TOPCon或异质结的基础上做叠加，输出就是两端点的结构，电压大幅度增加，电流有部分减少，但整体总效有提升。隆基在这个基础上可以做到33.9%。刚刚也提到，两端点电池在户外的效率可能没有四端点好，但是它在系统端、组件端比较有竞争力。四端点电池基本以薄膜钙钛矿厂商发展为基础。不管是PERC、TOPCon、BC还是异质结电池，都可以叠加，各发各的电，不会互相影响。协鑫上个月的组件效率已经做到26.7%了，搭配的是TOPCon，如果搭配异质结或BC电池，这个效率有机会做得更好。
异质结+钙钛矿的发展，这也是叠层电池发展的主流。去年的发展速度非常快，从年初的32.5%，到年底已经推升到了33.9%，一年的时间，有1.5%绝对效率的推升。
整体技术的发展，捷佳伟创希望扮演什么角色?我们一如既往，不忘初心，持续做全线发展。
我们会提供三种设备架构。
1、钙钛矿电池研发线(450mm×650mm)，可以做单节电池小组件，或者300mm×300mm或300mm×400mm小组件，也可以做叠层电池工艺平台，210整片可以放6片，所以选择450×650mm机台的原因就在于此。
2.百兆瓦钙钛矿薄膜电池量产线。一种是0.6m×1.2m，这是非常经典的尺寸。往上推升，过去可能有1m×2m的，但这个尺寸后面会消失，没有人会再投入，现在京东方、协鑫做的都是1.2m×2.4m的，做到这么大的尺寸，除了做薄膜电池以外，还因为要做叠层太阳能电池的发展。去年8-9月大家有一个统一规格，中版型尺寸是1134mm×2382mm，组件一定要大过它，所以1.2m×2.4m成为钙钛矿薄膜电池的必然规格。
3、百兆瓦钙钛矿叠层电池量产线，我们不会谈多宽，现在是做210半片的规划。
捷佳伟创有“五合一”设备，要有五道工序镀膜设备，我们把这五道工序镀膜设备整合成一台，可以大幅降低设备面积、设备投资，由此提高效率。这个平台，也可以兼容叠层电池的需求。
今年5月，捷佳伟创在常州将建立综合实验室，兼容单节，叠层的开发。我们希望建构这个平台，跟产学研一起合作，推动钙钛矿的发展。因为我们本身已经有异质结的研发线，再结合这样的平台，可以做叠层、单节的开发。
我们把不同工序的需求都放在“五合一”里面，完成不同的工序。当然你也可以做“四合一”“六合一”，把不同的工艺模块化，依照客户需求，可以做不同的叠加。
这是百兆瓦钙钛矿的量产线，从第一道工序到最后一道工序，我们提供完整的设备。从清洗、激光、电子传输层、空穴传输层、钙钛矿层，包括更细的修饰层、缓冲层，最后的背电极，以及P3划线、P4清边的动作都有，整体面积在2400平米。
这是叠层百兆瓦面积的需求。不管是TOPCon还是HJT，它的设备工艺会相对再精简一些。
以上就是捷佳伟创在钙钛矿上的布局和发展。
最后做一个总结。
第一，捷佳伟创在钙钛矿和叠层设备需求上，我们是全线布局的，从研发到量产，目前都提供相关设备。从单节到叠层，也提供相关的设备需求，这可以让客户在持续发展的过程中，捷佳伟创都可以做好相关服务。
第二，创新“五合一”设备，在研发需求可以降低设备面积需求、降低设备投资，以及完成多层膜叠加，把效率进一步推升。
第三，创新整合型量产设备-MAR，PAR。不管是蒸镀、PVD还是RPD，设备架构都一样，只有工艺腔体是不同的，所以未来在叠层电池的发展上，只要工艺有需求，我们就可以把两个不同的工序(结合起来)，这样结合，可以让你的产线在这个设备区间中，面积降幅高达40%，设备投资降低高达30%，这是我们未来希望为客户带来的更大优势。
以上就是我的报告，谢谢。
