麦克斯韦HJT叠层:吞吐翻3倍!效率直增1%!

2025-11-25前沿技术

麦克斯韦HJT叠层:吞吐翻3倍!效率直增1%!

当前,全球能源结构转型步伐加快,高效、低成本的光伏技术成为各国竞相发展的焦点。其中,钙钛矿/异质结(HJT)叠层电池技术,以其理论上的高效率潜力,被业界视为下一代光伏电池的重要发展方向。中国作为全球光伏产业的领军者,在这一前沿领域持续投入,不断取得新的突破。近日,国内光伏电池生产设备制造商苏州麦克斯韦科技有限公司(以下简称“麦克斯韦”)便在这一领域推出了其最新的钙钛矿-HJT叠层电池交钥匙生产线,引起了广泛关注。
Maxwell's new cell line.

钙钛矿/HJT叠层电池技术融合了异质结电池的成熟稳定与钙钛矿电池的优异吸光性能,旨在突破传统晶硅电池的效率极限。异质结电池(HJT)因其钝化效果好、开路电压高、温度系数低等优势,已成为当前晶硅电池技术路线中的重要分支。而钙钛矿材料凭借其可调的带隙宽度、出色的吸光能力以及相对较低的制备成本,在光伏领域展现出巨大的潜力。将两者结合,通过叠层结构形成宽光谱吸收,能够进一步提升光电转换效率,为光伏发电带来更高的性能和更广阔的应用空间。

麦克斯韦的这一最新生产线在2025年早些时候举行的第四届钙钛矿技术、设备与材料论坛上首次亮相。该平台集成了多项创新技术,旨在优化叠层电池的生产工艺,提升其效率和稳定性。其设计充分利用了麦克斯韦在板式真空沉积设备领域的丰富经验,包括等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和物理气相沉积(PVD)等关键技术。

PECVD技术主要用于在较低温度下制备HJT底部电池的关键钝化层,有效提升电池的开路电压和填充因子。PVD技术则主要负责沉积透明导电氧化物(TCOs)薄层,确保电池的导电性能。麦克斯韦凭借其已向市场供应的超过3000台HJT电池制造设备经验,强调其真空沉积平台能够确保较低的硅片破损率、最短的停机时间以及较高的生产稳定性,这对于大规模生产至关重要。

新产线在金属化工艺上采用了“预印刷”技术,这与传统的末端金属化工艺有所不同。该技术在钙钛矿薄膜沉积之前,便将金属接触点(P面栅线)通过丝网印刷到衬底上。麦克斯韦指出,这种“预印刷”方式有效避免了在脆弱的钙钛矿层完成后对其施加压力,从而降低了缺陷形成的风险。同时,结合麦克斯韦的HJT印刷设备和低银含量的银/银铜浆料,该技术有望在一定程度上减少材料消耗和成本。公司表示,这些改进有助于将电池效率提升0.5%至1.0%,尽管其新闻稿并未明确说明这是相对提升还是绝对提升。

在钙钛矿湿法工艺中,麦克斯韦采用了先进的喷墨印刷技术。与传统的旋涂法(通常覆盖整个衬底)相比,喷墨印刷技术能够仅在所需区域精确沉积目标材料,材料利用率有望超过95%。这种数字化技术不仅能确保薄膜厚度的一致性,还有助于提高薄膜的完整性(如预防针孔缺陷的产生),并使其更好地与下方HJT底部电池的纹理表面保持形貌一致,同时实现高分辨率的电池边缘控制。

钙钛矿吸光层沉积后,麦克斯韦的EAP INLINE设备通过连续传输机制或在线工艺序列进行后续处理。EAP代表了三个关键的真空处理步骤:蒸发(Evaporation, E)、原子层沉积(ALD, A)和PVD/PED(物理气相沉积/等离子体增强沉积, P),每个步骤都负责沉积不同的电荷传输层。麦克斯韦强调,在线工艺具有硅片处理速度更快、避免大气暴露等优势,相比批处理设备,其吞吐量可提升至三倍。公司还特别提到,他们在ALD工艺中选择了时间性ALD路线。

在金属化栅线的烧结工艺上,麦克斯韦采用了光子烧结技术,而非传统的基于热炉的烧结方式。光子烧结利用高强度、可控光谱的脉冲光在特定时间内快速、选择性地被金属浆料吸收能量。公司称,这种方法可以在浆料与硅片之间保持超过30°C的温差。这种选择性的局部加热,既能有效降低栅线电阻,又能避免对钙钛矿层造成热损伤,从而进一步提升电池效率。尽管麦克斯韦并未在其新闻稿中量化具体的效率增益,但其技术路径的创新性不言而喻。

除了上述核心技术,该生产线还在集成化方面进行了优化。通过将关键辅助设施集成到电池生产线内部,有效缩小了低湿度房间的建设体积,从而降低了暖通空调(HVAC)系统的运营成本,提升了整体生产的经济效益。

麦克斯韦表示,这条交钥匙叠层电池生产线在设计上能够实现高达200兆瓦(G12半切电池)的年产能。为了满足不同阶段的市场需求,该平台还提供了灵活的产能配置方案,包括20至50兆瓦的实验室线、100至200兆瓦的中试线以及500至600兆瓦的量产线。这种分阶段的产能布局,体现了公司对市场发展趋势和客户需求的深刻理解。

技术亮点概览

麦克斯韦钙钛矿-HJT叠层电池生产线的主要技术亮点如下表所示:

技术环节 创新技术 主要优势
真空沉积 PECVD与PVD技术 低硅片破损率、短停机时间、高生产稳定性(源于超3000台HJT设备经验)
金属化 预印刷技术 避免对钙钛矿层损伤、降低材料成本、提升0.5%-1.0%电池效率(相对/绝对未说明)
钙钛矿湿法 喷墨印刷技术 材料利用率超95%、薄膜厚度一致性、缺陷控制、高分辨率图案化
电荷传输层沉积 EAP INLINE(蒸发、ALD、PVD/PED) 吞吐量提升3倍(对比批处理)、避免大气暴露
栅线烧结 光子烧结技术 降低栅线电阻、保护钙钛矿层、提升电池效率(具体增益未量化)
生产线集成 关键设施集成化 缩小低湿度房间体积、降低HVAC运营成本

麦克斯韦此次推出的钙钛矿-HJT叠层电池交钥匙生产线,不仅展示了中国企业在光伏前沿技术领域的创新实力,也为全球高效光伏电池的产业化路径提供了新的思路。随着全球对可再生能源需求的日益增长,高效、低成本的光伏技术将持续受到追捧。中国企业在核心设备和工艺上的突破,无疑将进一步巩固其在全球光伏产业中的领先地位。

对于国内跨境行业的从业人员而言,持续关注此类前沿技术动态至关重要。技术创新是提升产品国际竞争力的根本,也是开拓海外市场的关键所在。高效光伏电池技术的进步,将直接影响全球能源市场的格局,并为相关设备、材料以及解决方案出口提供新的机遇。深入了解并把握这些技术趋势,有助于企业做出更明智的战略决策,积极应对全球市场的挑战与机遇。

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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/maxwell-hjt-tandem-3x-thruput-1-eff-gain.html

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中国光伏设备制造商麦克斯韦推出最新钙钛矿-HJT叠层电池交钥匙生产线,该技术融合了异质结电池的稳定性和钙钛矿电池的吸光性,旨在突破传统晶硅电池的效率极限。该生产线集成了PECVD、PVD、喷墨印刷、光子烧结等技术,提升电池效率和稳定性。
发布于 2025-11-25
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