曼恩斯特 唐滔:钙钛矿产业化涂布挑战及曼恩方案

财富   2024-10-29 16:05   浙江  


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2024年10月10-11日,由势银(TrendBank)联合极电光能有限公司主办的“2024势银钙钛矿光伏产业大会”在无锡锡州花园酒店召开。


此次大会汇集来自产业界和学术界的专家和领导者,分享全球和中国钙钛矿学术与科研最新进展,关键设备和耗材,钙钛矿产业化技术路径、钙钛矿电池的应用市场潜力与应用前景、钙钛矿和叠层电池转换效率、稳定性与测试标准等议题在实际应用中的进展和经验,促进该技术的产业化进程,提升产业整体竞争力,为钙钛矿太阳能电池行业持续发展提供交流碰撞的后援支持。同时也为业界提供更广泛且具深度的议题研讨,帮助推升产业链各企业之间的互动与合作。  


在本次大会上,曼恩斯特 泛半导体事业部副总经理 唐滔发表了题为《钙钛矿产业化涂布挑战及曼恩方案》的演讲。



唐滔(深圳市曼恩斯特 泛半导体事业部副总经理)演讲中介绍了公司在钙钛矿产业化涂布技术方面的最新进展。曼恩斯特作为狭缝涂布技术的领导者,提供了全面的技术解决方案,包括高精密狭缝涂布系统和高通量钙钛矿湿法工艺研发平台。公司已成功研发出多工艺结晶设备,并在涂布技术领域获得多项专利。面对GW级产线的挑战,曼恩斯特致力于提升钙钛矿组件的工业化制备效率和稳定性,通过AI技术优化材料研究与开发,加速钙钛矿涂布装备的国产替代进程。


以下是演讲全文:


非常感谢主办方在金秋十月组织此次会议,让大家能够再次相聚,共同对钙钛矿产业化的进程进行探讨。在钙钛矿从实验室到中试再到产业化的过程中,面临的最大挑战之一是 “放大”,而其中的难点在于鲁棒性问题,具体体现在配方、设备和工艺等方面。今天我演讲的内容分为:钙钛矿产业化及挑战、曼恩斯特公司介绍、曼恩斯特解决方案三个部分。


01

钙钛矿产业化及挑战

太阳能发展历史


第一代:晶硅太阳能电池为代表,目前技术成熟,运用广泛,但存在工艺复杂,成本较高,发电效率接近理论上限;


第二代:薄膜太阳能电池,以CdTe、GaAs、CIGS为代表,综合成本高;

第三代:新型薄膜太阳能电池,以PVK、DSSC、OPV为代表,理论制造成本低,理论光电转换效率高,技术日趋成熟。


钙钛矿太阳能电池优劣势分析:相较于晶硅电池和其它薄膜电池,钙钛矿电池有着巨大的优势与潜力,短期内存在大面积组件效率低及稳定性差的技术挑战。


产业界与学术界现状


尽管存在挑战,但产业界在效率方面,尤其是大尺寸方面取得了较大突破,如极电、协鑫、纤纳、仁烁等企业都在量产效率方面取得了较大突破。学术界更是百花齐放,如隆基公布的 34.6% 的叠层效率不断刷新记录。由此可见,钙钛矿产业化前期已呈现出良好的发展态势,犹如黎明前夕的曙光。


钙钛矿涂布技术的难点


钙钛矿电池的核心生产工艺与平板显示相似度非常高,大面积平板狭缝涂布是产业化的必由之路。但钙钛矿在从实验室走向大面积量产的过程中,就会有鲁棒性问题存在,也就对涂布技术提出了不少挑战。


单结涂布的挑战


成膜挑战:钙钛矿是亚微米成膜,比光刻胶更薄,成膜难度较大。


均一性控制:在始端和末端的均一性控制对电池性能影响大,且影响除边大小。


结晶性能影响:钙钛矿结晶性能不佳会影响电池效率。


腐蚀性问题:钙钛矿溶液具有腐蚀性,在大规模生产时涂布机的防腐蚀是关键问题。


叠层涂布的挑战


满涂问题需要做到满涂,且要解决背面污染的问题。


隐匿问题:如硅片较脆等带来的隐匿风险。


高通量问题:目前产能需求不能达到需求,需提高生产效率。

 


02

曼恩斯特公司介绍

发展历程与规模


曼恩斯特成立于 2014 年,经过十余年发展,于2023年在创业板上市,是涂布行业上市第一股。现有员工超过 1500 人,约三分之一为研发人员。


核心产品及事业版块:


狭缝涂布核心部件、锂电池涂布技术解决方案、泛半导体涂布技术解决方案(曼恩光电作为曼斯特全资的子公司已独立运营)、氢能涂布技术解决方案、储能一体化解决方案 。


产品类型


曼恩斯特拥有的涂布技术、核心部件和高端智能装备等,已经广泛应用于钙钛矿太阳能电池、平板显示、半导体先进板级封装、锂离子电池、氢能等领域。


高精密平板涂布机:钙钛矿电池、平板显示、 半导体先进板级封装。


高精密柔性涂布机:钙钛矿/锂离子/钠离子/氢能。


技术支撑与研发投入


公司拥有高效、专业的研发体系和研发团队,为客户开发创新解决方案提供保障。


研发能力:行业领先的涂布技术工程中心、全方位五大实验平台、自主研发定制化设计、专业稳定的科研团队、研发费用投入占比超10%、研发人员占比超30%。


工艺驱动设备研发:以工艺指导设备研发,确保设备到客户现场能开箱即用。


公司始终坚持研发立本,将产品及技术创新放在首位,形成了多项核心技术:涂布模头和垫片的设计和加工工艺技术、超薄层涂布技术、多药液共涂技术、高固含量浆料涂布技术、智能涂布架构及算法、工业现场大数据采集管理平台等。


专利布局:曼恩斯特及各分子公司在涂布技术应用领域已布局专利超655项,申请中专利超317项。其中曼恩光电已布局100余项专利。


主要合作伙伴:曼恩斯特钙钛矿平板涂布系统产品优势明显,量产线、中试线及实验线涂布产品已获得超40家头部合作伙伴的青睐。



03

曼恩斯特解决方案

针对难题的基础模块研究


对涂布机的涂布头、供液泵、风刀、VCD 及自动化等模块进行分模块专项课题基础研究和研发,软件控制也自主研发,确保高精密狭缝涂布机能满足客户大规模生产需求,目前模头拥有最大4米生产能力。


供液泵自主研发:供液泵是涂布机关键部件之一,曼恩斯特从研发设计到生产制造一体化。


风刀创新:对于偏湿法的工艺,涂布模头同等加工精度的风刀,确保出风量均匀。


仿真应用:对精密部件如涂布头、供液泵等进行材料力学等仿真,提前预判涂布机在真实工况下的难点并在设计上规避。


软件与工艺优势:软件全自研,具备智能化算法和大数据采集平台。工艺售后保障,有十年以上经验的工艺人员为售后做支撑。


机型推出与成果


机型多样:推出 300mm×400mm、600mm×1200mm、1200mm×600mm、1200mm×1600mm 以及 1200mm ×2400mm的从实验室级到中试级再到GW级量产机型等。


叠层机型与合作:针对叠层推出实验室机型和量产机型,与天合、正泰等有合作。


同步工程技术中心:开放型,科学家可带配方来放大测试效率及稳定性,为后续融资或放大提供依据。


近期成绩


8月26日,由曼恩斯特自主研发的中国首台GW级(2.4m涂宽)狭缝涂布平板系统正式出货交付;


9月11日,曼恩斯特首款实现自动化钙钛矿/晶硅叠层百兆瓦级狭缝涂布系统正式出货交付;


9月25日,曼恩斯特GW级(2.4m涂宽)狭缝涂布平板系统再次中标头部客户。


曼恩斯特的愿景就是通过努力研发,使得技术创新,让涂布变得简单的,也希望有需求的客户可以来了解我们的方案。谢谢大家。


来源:势银光链

注:文内信息仅为提供分交流渠道,不代表本公众号观点


 




 







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