这篇导语的背景消息是: 首台套的, 尺寸达到两米级别的钙钛矿膜结晶装备, 已经成功安装在协鑫光电这里了, 这说明中国的原创性技术正在向量产应用的方向迈进。
2026年10月30日这个日子, 全国第一个针对钙钛矿膜结晶制造的国家标准的相关工作, 也就是那个叫做“抽气结晶物理液相沉积薄膜 技术规范”的标准, 它的编制和审定会议, 是在协鑫光电这个地方召开的。凯伏绿能（西安）光电有限公司, 这个公司, 大家简称它为“凯伏光电”。
它是现在这个标准的牵头起草单位。它与协鑫光电、爱旭股份、隆基绿能、极电光能、泰金新能、尚柔新能源这些光伏产业链里的龙头企业代表。还有科研机构里的那些代表们。他们一起研讨那个标准编制的这项工作。以此来推动我国钙钛矿膜结晶制造技术标准化工作的。这种高质量的发展工作。
光伏产业链龙头企业及科研机构代表参与国家标准编制审定会议
国家标准化管理委员会是在2026年3月份, 批复了该标准的立项工作。此次会议是围绕标准前期的编制、全文的审定、还有后续的工作安排这几个方面来开展讨论的。这样的过程是持续推进国家标准的报批、国际标准的制定等工作进行的。
值得关注的是, 作为该技术标准之支撑与验证依据的中国原创技术, 已在商品级组件大尺寸钙钛矿膜之规模化制造过程中实现成功实际应用。在近期, 由凯伏光电自主研发展开的全国首台套2米级钙钛矿膜抽气结晶量产装备, 已成功落地至协鑫光电组件之量产生产线。
该过程已经实现稳定且连续之运行状态。双方在这一时刻正式签署了战略合作协议, 该合作会在后续的阶段里面进一步地去深化核心装备的研发工作, 还会进一步去优化工艺, 并且还会进一步强化标准建设这几个方面方面的合作关联度。
从原创技术的研发工作, 一直做到米级大尺寸装备的量产验证环节, 再到国家标准的制定过程, 凯伏光电公司、协鑫光电公司在以及西安交通大学团队, 他们经历了十多年的技术积累时间, 现在正在逐步形成的发展路径是, 这种路径贯穿了基础研究的阶段、核心技术突破的阶段、产业实际应用的阶段以及标准建设完善的阶段, 这是一条由中国原创技术来引领式前进的发展道路。
从原创技术到国家标准，填补钙钛矿膜结晶制造技术规范空白
现在, 钙钛矿这些新的光伏技术, 正在加速地去做到规模化制造。所以，大面积薄膜制备方面的一致性怎么样、稳定性好不好、质量控制严不严, 这些因素已经成了影响组件效率高低、良率多少以及生产成本高低的关键因素了。这样一来, 它也就变成了限制钙钛矿产业发展的最大瓶颈。
咱们现在用气刀、VCD、闪蒸这些钙钛矿膜干燥办法, 为了凑设备的脾气, 非得往里头加钙钛矿膜根本就不需要的溶剂添加剂。这些东西残存在膜里面, 最后头会把组件效率、良率给拉低下去。尤其是对于太空光伏这一类场景来说, 这样还会严重地把稳定性给磨掉, 把服役寿命给缩短。
为了能够达成把组件效率搞上去、把良率提起来、把寿命加长的这个目标, 现在非常急需做的就是针对钙钛矿自己本身的需求, 来对钙钛矿膜结晶的制造工艺过程进行规范, 以此来改变以往那种让材料配方去屈从于设备条件的不合理状况, 最终要实现让设备和工艺技术都来服务于组件的材料体系以及其光电性能。
与此同时呢, 不同的组件企业在钙钛矿材料体系这个方面, 都是有各自非常独特的一套做法的。这也就使得大家在钙钛矿膜的结晶设备上面, 在工艺适配方面, 在规范化应用这块, 还有在统一评价这个工作上边, 全部都提出了更高的具体要求, 这些要求都是比以前更加严格和难以达到的标准了。
钙钛矿抽气结晶技术这个项目的原始发明人, 以及凯伏光电这家公司的创始人杨冠军, 这个人来向大家介绍一下关于这个标准在制定过程中的相关的那些具体情况和相关信息。
此次编制的《抽气结晶物理液相沉积薄膜 技术规范》这个事情, 它的主要目的就是为了针对这一种特定的技术领域去建立基础的技术规范, 从而填补了相关的标准空白。
抽气结晶物理液相沉积这项技术, 大家现在都能看懂, 它是通过一种主动控制的方式来管理薄膜在形成时的结晶过程, 这个做法攻克了很多难题, 这些难题发生在制造大面积钙钛矿薄膜的流程里, 具体来说呢, 就是解决了溶剂挥发得不够均匀的问题, 也解决了溶剂挥发得不彻底的问题, 同时还把膜层结晶品质差、缺陷多的毛病给治好了, 这么一来就实现了让薄膜能够均匀又高质量地结。
根据 钙钛矿抽气结晶技术原始发明人、凯伏光电创始人杨冠军的说法, 这个标准打算靠着技术适用范围, 薄膜质量要求, 设备参数, 工艺参数, 检测评价方法这类内容去搭建起对应的技术规范。这样做的话, 就能够为相关装备的选择, 还有薄膜的生产制作以及质量的控制这些环节提供依据了。
标准的意义, 不仅仅在于对技术要求进行统一这一个方面, 更重要的方面, 是它为原创技术在产业当中的推广工作, 去建立一个共同的技术基础这个动作。在过去的那个时候, 国家标准里面, 有很多是属于对应着采纳那些已经存在的国际标准的情况发生的这种事实。
这一次对于标准的制定行为, 则是主要以由中国企业自己去独立研发出来的那个抽气结晶技术, 还有它所对应的工程应用情况作为基础出发点, 同时还在尝试着探索怎么把在中国自主产生的那些技术成果给转化成为国家基础标准这样一个事情, 通过这个做法来为我们国家的原创技术能够进一步地在国际标准体系建设里面去参与创造各种有利条件。
十余年技术攻关，首台套米级装备实现产业化突破
这次国家标准要进行编制, 它有一个技术上的基础。这个基础是从哪里来的呢? 是来自凯伏光电还有西安交通大学的那个团队。他们在抽气结晶那个方面, 做了持续了十多年的研发工作的。而且, 他们还和像协鑫光电这样的头部的企业团队一起合作了。这种合作, 主要是做产业化实践的, 时间也是十余年了。
从时间点来说, 是在 2014 年的 5 月那个阶段, 杨冠军带领的研发团队, 在全球范围内是头一回把钙钛矿涂层抽气结晶这个技术给提出来, 同时, 也就开始着手去研发跟钙钛矿涂层抽气结晶相关的装备了。
经过了这么一段时间的发展之后, 团队的这些人就跟像协鑫光电还有厦门惟华这样的伙伴进行了长期以来的合作关系中的互相探索, 主要是在探讨怎么样能把米层级的钙钛矿光伏组件的制备技术弄出来。
在这条路上一直都在坚持持续做事儿, 比如说大面积薄膜怎么沉积, 结晶过程的控制怎么做, 材料的配方得怎么调整, 还有装备之间的协同作用要怎么搞这些关键技术难题都得攻克, 就为了把这技术从只是停留在实验室里的验证状态这一步, 慢慢地推向能够进行工业化应用的那个方向上去。
在2019年11月, 杨冠军的团队牵头承担了国家层面对于重点研发计划里的钙钛矿光伏领域的首项关于共性的关键技术的重点专项工作。这一团队构建了针对高效、稳定且大面积的钙钛矿薄膜制造方面的关键技术体系, 同时构建了针对光伏组件的成套技术体系。这些工作支撑了钙钛矿活性膜的结晶制造核心技术的进步。
这种技术的进步实现了重要的跨越, 即实现的目标是从半米级原理样机到整米级工程装备的变化。
2023年, 团队搞了一家公司叫凯伏绿能（西安）光电有限公司。这个公司干的事情很明确, 就是把那个原创技术体系用起来。具体是用在两个方面, 一个是钙钛矿薄膜这块, 另一个是商业航天发动机喷管涂层那块。目的呢, 是让这些技术在产业里真正落地应用起来。
在2025年这一年, 凯伏光电这一家公司, 和西安交通大学, 还有协鑫光电, 这三方共同搞了一个项目, 那项目的名字叫做“钙钛矿膜抽气结晶装备与半价光伏组件产业化”, 这个项目, 被选人, 入选的是首届中国表面科技十大进展里头的一个位置, 这个结果说明什么, 就说明这是他们一直在推进技术工程化和产业化过程中取得的很重要的一个成果。
钙钛矿光伏这一事物, 它是具有比较高的理论转换效率这一特点, 同时它也拥有潜在的成本优势这一情况。正是因为如此, 它被视作下一代光伏技术里的重要发展方向之一这一事实存在。但是从实验室里面的小面积器件走向米级组件量产这个事情, 并不是简单地把生产尺寸进行放大操作这么简单的一回事儿。
当组件的面积变大的时候, 发生在薄膜结晶的过程里的局部的缺陷, 还有均匀性的差异, 以及工艺的波动这些情况, 会更轻易地影响到整体的性能表现。为了解决这样的问题存在的事情, 凯伏光电把自己自主研发的抽气结晶的工艺, 和专门的装备放在一起结合使用。
这样做是通过把材料的配方方面的调整, 设备的结构方面的改变, 还有工艺参数方面的优化结合起来互相配合, 目的是提高在大面积薄膜结晶的那个整个过程中的时候的可控性怎么样。最终形成了覆盖了核心的装备部分和制造的具体工艺部分的技术解决方案这样的结果状态。
凯伏光电自主研发的2米级钙钛矿抽气结晶量产装备
现在这个事是这样的, 凯伏光电弄出来的那个头一拨的、能用在生产上的、尺寸能有两米那么大的、专门用来钙钛矿抽气并结晶的量产设备, 已经放到协鑫光电的量产线里去用了。
那设备的有用面积达到了2.88平方米那么大级别, 薄膜厚度的差别保持在5％以下。在实际的生产环境里, 那设备帮了产线的大忙, 把量产良率从70％拉高到了90％以上, 相关的组件效率也一步一步地提升到了19％以上。
首台套这类的装备, 在实际的生产线上实现了稳定运行的状态, 这一个现象意味着凯伏光电他们自己研发的抽气结晶这项技术, 已经完成了从研发验证阶段到2米级工业化应用这个重要阶段的跨越, 这一结果也为后来的设备迭代更新以及规模化复制这样的工作, 提供了在实际生产当中得到的依据。
与此同时, 在量产的过程当中, 那些工艺参数, 设备运行的情况, 还有质量控制方面的数据这些东西, 也都为此次国家标准的编制工作提供了工程验证的基础, 原创技术先在工业生产这里面得到了验证, 然后再通过标准化工作形成可让行业来参考的技术规范, 凯伏光电正把十余年的自主技术积累转化为可验证、可推广的产业化能力。
现在国家标准编制工作的推进力度是越来越大了的, 钙钛矿进行规模化制造方面的需求也是在慢慢地放出来了。
凯伏光电这个企业, 它是要凭借自己的原创技术能力, 还有那些核心的装备东西, 再加上在产业应用上面的积累, 去推动钙钛矿电池迈向着GW级别的量产阶段。这样一来, 它就在新一代光伏制造产业链里面能够发挥着更加重要的一些作用了。
