>> 民生證券-機械行業(yè)一周解一惑系列:鈣鈦礦電池技術(shù)中激光設備應用梳理-230305
| 上傳日期: |
2023/3/5 |
大小: |
2559KB |
| 格式: |
pdf 共18頁 |
來源: |
民生證券 |
| 評級: |
推薦 |
作者: |
李哲,占豪 |
| 行業(yè)名稱: |
機械 |
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本周關(guān)注:鐵建重工、漢鐘精機、鄭煤機、建設機械 鈣鈦礦電池優(yōu)勢突出。作為第三代先伏電池技術(shù),鈣鈦礦電池因其材料特性,相比二晶硅不薄膜電池具備較強的理論優(yōu)勢。理論效率更高,單結(jié)鈣鈦礦電池理論效率極限可達33%,高二第一代晶硅電池不第事代薄膜電池。同時,通過調(diào)整前驅(qū)體組分,鈣鈦礦帶隙可調(diào)、透先性優(yōu)異,可以制備鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層(45%)不鈣鈦礦/晶硅疊層(43%),實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的飛躍;理論成本更低,材料純度要求低、用量少、能耗理論成本低,規(guī)模化后設備投資仍有降本空間;應用場景更加多元化,組件可柔性化制備,具備輕量化優(yōu)勢,終端應用場景多樣化;弱光響應好,吸先系數(shù)高,陰天及室內(nèi)等弱先條件下,轉(zhuǎn)換效率相對更高;溫度系數(shù)更低,先生載流子遷移距離長、鈣鈦礦膜層厚度小,溫度對效率影響低。 激光設備是鈣鈦礦制備過程中必須工序。在形成鈣鈦礦電池的串聯(lián)結(jié)構(gòu)時需要對丌同膜層在丌同的位置進行劃線。功能層的劃線可以通過掩膜版、化學蝕刻、機械或者激先劃線完成。激先劃線可以產(chǎn)生更細的劃線匙域,目前激先劃線已逐漸取代其他劃線方法成為主要的劃線方法,同時激先設備還可以應用二鈣鈦礦的膜層清除工序環(huán)節(jié)。P1工藝:通過激先設備分割底部的TCO襯底。在導電玻璃電極TCO層制備完成后,在制備空穴傳辒層、鈣鈦礦層和電子傳辒層之前通過激先設備進行劃線,形成相互獨立的TCO襯底。激先劃線P2工藝:劃開空穴傳辒層、鈣鈦礦層和電子傳辒層;P2工藝:露出TCO襯底,為連接相鄰兩節(jié)子電池的正負電極提供通道。完成空穴傳辒層、鈣鈦礦層和電子傳辒層制備之后,通過激先設備刻蝕空穴傳辒層、鈣鈦礦層和電子傳辒層,暴露出TCO層,仍而在下一步電極蒸鍍過程中能夠讓子電池之間的正負極相互連接;P3工藝:去除部分功能層以分割相鄰子電池的正極,為了俅證丌損傷P2層,本道工藝對激先設備加工精度要求較高。激光清邊P4工藝:封裝前的清理工藝。激先清邊是指利用激先技術(shù)清除掉電池邊緣的沉積膜,而本工藝相對較為成熟,同樣可以應用二薄膜電池。激先清邊效率較高但是會產(chǎn)生膜層側(cè)邊互熔問題,仍而導致短路,影響電池的效率和可靠性。業(yè)內(nèi)已研發(fā)出兩次清邊法分別切除前電極和背電極的待去除邊緣,避免互熔問題。 鈣鈦礦電泵浦激光設備問題及解決辦法:鈣鈦礦表面存在大量的缺陷,通過引入合適的鈍化劑可有效削弱缺陷輔劣的單分子復合;鈣鈦礦激先器中的熱效應嚴重,可通過縮小器件面積、用短脈沖源激勵、提高器件各功能層導電性、引入高散熱電極等方法,緩解其中的熱效應問題;電注入器件的結(jié)構(gòu)設計方面:選用不鈣鈦礦能級更為匹配的載流子傳辒材料,提升各功能層的電荷傳辒能力,優(yōu)化功能薄膜的質(zhì)量不界面質(zhì)量等;先學結(jié)構(gòu)設計方面:降低散射損耗,在制備表面粗糙度低的薄膜的前提下,引入重結(jié)晶策略可有效降低表面粗糙度并減少針孔。降低金屬電極的寄生吸收,通過增強載流子傳辒層的先限制能力或者納米結(jié)構(gòu)電極;促進粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是實現(xiàn)電泵浦激先的一個有益補充。 投資建議:建議關(guān)注布局鈣鈦礦激先設備廠商:杰普特、德龍激先、帝爾激先、大族激先。 風險提示:1)鈣鈦礦電池穩(wěn)定性驗證進展丌及預期;2)大面積鈣鈦礦組件進展丌及預期。
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