元禄光电 杨葳:激光助力光伏钙钛矿电池产业化

财富   2024-11-06 10:03   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,元禄光电 副总经理 杨葳发表了题为《激光助力光伏钙钛矿电池产业化》的演讲。



杨葳(武汉元禄光电 副总经理)在演讲中介绍了武汉元禄光电技术有限公司在钙钛矿太阳能电池产业化中的激光设备技术。元禄光电作为领先的激光设备供应商,针对钙钛矿电池生产中的长期稳定性、大面积制备难度和商用化进程等问题,研发了1.2X2.4m2大面积钙钛矿生产所需的激光设备。该设备具备高效率、高精度和高可靠性,能够实现快速加工和精准控制,为钙钛矿GW级产线生产提供支持。元禄光电的技术创新和设备研发,为光伏太阳能和钙钛矿电池的商业化提供了强有力的技术支持。


以下是演讲全文:


尊敬的各位来宾,大家好!我是来自元禄光电的杨葳,今天非常荣幸能在这里与大家分享关于 “激光助力光伏钙钛矿电池产业化” 的相关内容。本次汇报主要分为三个部分:行业发展及需求、设备介绍以及公司简介。


01

行业发展及需求


(一)光伏行业总体态势


近年来,光伏行业得益于新能源政策的支持,发展增速迅猛。2023年,光伏、新能源锂电池以及电动载人汽车作为 “新三样” 出口成绩斐然,出口额破万亿大关,增长率接近 30%。其中,光伏组件已连续16年位居全球首位,产能占比高达80% 以上,硅片占比更是达到 98%,发展势头良好。


(二)光伏行业面临的问题


然而,光伏行业也面临诸多问题。晶硅的转化率触及天花板,价格战频发,且对政策依赖较强,行业内常出现因政策变动导致的紧急叫停等情况,总体呈现出产能严重过剩的现象。但从国家层面来看,今年5月份总书记出访法国时强调:“中国新能源企业在开放竞争中练就了真本事,代表的是先进产能,不仅丰富了全球供给,缓解了全球通胀压力,也为应对气候变化和绿色转型作出巨大贡献。不论是从比较优势还是全球市场需求角度看,都不存在所谓‘产能过剩’问题。”


因此,从比较优势和全球市场需求角度看,并不存在所谓的产能过剩问题,行业内主流说法是优质产能永远不够,劣质产能永远过剩。那么,如何发展优质产能呢?答案之一就是钙钛矿。

 

(三)钙钛矿的优势及发展


钙钛矿相比晶硅五大优势


1、钙钛矿原材料易得,原料成本低,价格周期性弱。


2、钙钛矿电池吸光层材料对杂质容忍度高(95%即可),远小于晶硅的99.9999%。


3、钙钛矿材料吸光系数高,厚度更薄(钙钛矿吸光层厚度可做到500nm左右,而晶硅硅片厚度一般都在100um以上,远小于晶硅厚度),原料使用量小。


4、钙钛矿电池能耗低,加工过程无高温环节,能耗最低可达到0.2元/W。


5、钙钛矿电池轻薄、吸光性好、透光度高,具备理想的柔性组件应用场景。


与其他类型的电池相比,钙钛矿电池发展时间最短,但发展速度最快,仅仅十余年的时间,钙钛矿电池转化率由3%提升到26%以上,钙钛矿电池与晶硅叠层电池的效率更达到了34.6%。今年上海光伏展,协鑫集团朱总说:“钙钛矿叠层效率的起点,超过了晶硅组件效率的终点。未来十年,钙钛矿都将处于黄金时代。”


目前,钙钛矿的产业化过程中面临诸多问题,如稳定性、大面积制备难度以及商业化进程缓慢等。尽管如此,钙钛矿产业发展依然迅猛,这得益于材料、设备、组件等厂商的共同投入与研发,包括单结电池厂商、传统晶硅电池厂商以及跨界厂商等,基本可以说是集整个光伏产业之力,使得面临的问题正在加速被解决。从去年的遇冷到今年百兆瓦线和吉瓦线数量的较大提升,就可以看出这一趋势。


02

设备介绍

(一)元禄光电的激光设备


元禄光电作为钙钛矿行业参与较早且相对领先的激光设备供应商,为解决产业化中遇到的问题,研发制造了 1.2 米 ×2.4 米的大尺寸激光划线设备。该设备于 8 月 13 日发布,具有以下特点:


激光部分:


20个振镜头同时加工;


20套激光部分光程一致,光束质量好;


单路激光可调,确保光路稳定性;


振镜加工,子电池宽度任意可调;


平台部分:


整片产品真空吸附,确保产品平面度;


平台单方向动一次,避免产品来回跑动导致错位;


直线电机配合高精度光栅尺,对比气浮平台,环境适应性更好,稳定性更高;


平台运动速度配合振镜扫描速度,加工时间更短,速度更快;


软件部分:


功率计定期自检功率;


3套旁轴视觉同时进行振镜校正;


3套定位相机进行MARK点检测;


产品归正,划线直线度修正,确保最小死区面积;


20振镜头拼接精度<10um,死区<200um。


截至目前,该设备已累计申请中国发明专利/实用新型专利/软件著作权共计11项,其中已授权发明专利3项,实用新型专利1项,软件著作权3项。

 

设备整体特点:


高效率:单设备20路独立控制光束,加工时间<30s,实现更高产能;


高精度:采用高精度相机及软件算法实现高精度划线的精准控制,整体精度10um;


高可靠:采用独特的机械设计理念,平台动一次,膜面加工,实现设备高稳定性;


元禄光电凭借自身在钙钛矿光伏行业多年积累的激光技术与精密装备技术优势,以及一流的人才团队,研发打造了先进的大幅面钙钛矿高速激光刻蚀成套设备,布局了多项发明和新型实用技术专利。以丰富的行业经验、创新的技术手段、沉淀的研发实力为钙钛矿GW级产线生产保驾护航!


(二)设备的研发历程与认可


原路光电早在 2012 年就为国家光电中心制作了第一台钙钛矿的实验设备。此次研发制造这款设备,希望凭借丰富的行业经验助力钙钛矿产业化。该设备在公司内部发布时,受到了新华社、中国证券报、湖北卫视、武汉电视台等数十家官方媒体的关注,也有五十多家公众号进行了报道和转发。同时,在产品发布会同期举办的产品鉴定会上,得到了中国科学院院士和一众激光专家,行业专家等鉴定组成员的高度认可,专家组一致认为该设备整体达到国际先进水平。


03

公司简介


(一)公司发展历程


武汉元禄光电技术有限公司成立于2017年,系高新技术企业,是一家光电技术及应用研究开发的高科技激光设备制造商,致力于激光微细加工技术及设备的研发和制造,早在 2012 年就开始涉足钙钛矿相关设备的制作。公司也是湖北省第六批专精特新中小企业、湖北省第四批创新型中小企业、“小进规”工业企业及“光谷瞪羚”企业。


(二)公司在钙钛矿领域的成果


在钙钛矿、OPV 领域,从 2018 年到现在,出货了 140 多台设备。


实验室设备:设备可任意搭配皮秒、飞秒、纳秒激光器,可根据需求定制双光路,三光路等激光加工系统(600x600mm尺寸以下)。


定制设备:为不同客户定制了多种设备,如柔性钙钛矿的1200×600 mm的设备,以及带手套箱的激光划线设备。


产线设备:有 20 兆瓦的 300×400 全自动产线激光设备,全手套箱激光设备,均在客户现场运行使用。1800*1200mm的整线激光划线设备(16振镜头激光设备),也在客户现场稳定运行中。同时该款产品也获得了2024年中国激光金耀奖新产品银奖。


元禄光电从早期参与小尺寸钙钛矿组件激光设备到现在研发出 1.2 米 ×2.4 米的 GW级产线设备,也是行业发展驱动的结果。也是想和大家分享,在钙钛矿的激光划线领域,元禄光电一直都在致力于为行业发展贡献力量。


最后,感谢大家的聆听。谢谢大家,也欢迎大家到元禄光电交流指导!


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


 




 







势银光链
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