在钙钛矿/HJT叠层电池的研发与量产过程中,如何在大面积基底上实现钙钛矿吸光层、SAM层及钝化层的高质量、高均匀性涂布,是影响电池效率与稳定性的关键环节。
近日,某新能源领域用户莅临慧诺科技,针对其叠层电池的关键涂层工艺进行了现场试机。在经过多轮严谨的刮涂测试后,客户对慧诺涂膜机展现出的刮涂效果与膜厚均匀性给予了积极评价。
慧诺科技聚焦精密涂布领域,针对钙钛矿电池对纳米级薄膜的工艺要求,推出了集“线棒/刮刀双模式、高精度风刀、恒温真空吸附”于一体的专业涂膜解决方案。我们致力于将每一次刮涂转化为实验室研发的坚实数据,助力客户在实验室阶段探索更优的涂布工艺路径。

在钙钛矿/HJT叠层电池的制备流程中,SAM层、钙钛矿吸光层及钝化层的成膜质量直接影响器件的开压与填充因子。实验室研发常面临以下挑战:
均匀性难题:大面积制备时,SAM层覆盖率需达到较高水平(通常要求>90%)或钙钛矿膜厚波动需控制在较小范围(如<30nm),否则可能导致界面复合严重。
工艺适配窄:钙钛矿前驱液粘度低、干燥速度快,普通涂布设备容易出现咖啡环效应或气泡针孔。
手套箱局限性:部分传统设备难以较好地集成于手套箱内,且清理困难,交叉污染风险较高。
客户在试机后反馈:“涂膜精度非常好,比杰xx品牌的可调制备器刮涂的精度还要高,均匀性也满意”

针对钙钛矿电池的特殊工艺需求,慧诺TM系列钙钛矿专用涂膜机(如TM3300AK/01、TM3100AK/02)在传统涂布机基础上进行了针对性设计,专注于高精度溶液法制膜。
高刚性刮涂系统:采用进口模具钢刮刀与精密线棒组合,涂布精度分别为±0.003mm(刮刀)及±0.001mm(线棒)。有助于SAM分子在基底上形成较为致密的排列,降低因厚度不均引起的能级失配风险。
稳定的运动控制:涂布速率1-300mm/s无级调速,伺服驱动确保在低速涂布钝化溶液时减少爬行现象,降低对钙钛矿薄膜的机械影响。
钙钛矿结晶过程受溶剂挥发速率影响较大。
风刀辅助干燥:设备配有高精度风刀,出风口间隙可控制在0.05mm-0.08mm。在刮涂完成后,风刀辅助干燥,加速成核,有助于改善大面积涂布时“边缘先干、中间后干”导致的形貌差异问题。
恒温真空吸附:涂布台具备RT~180℃加热功能,温度均匀性±1℃。配合高密度真空吸附(20x20mm孔距),确保玻璃或硅基衬底在高温下保持平整,模拟量产线条件。
翻盖式刮刀设计:SAM材料和钙钛矿溶液在设备上可能残留。翻盖式刮刀头可徒手拆卸清洗,提高了换线效率,降低了材料交叉污染风险。
手套箱友好:紧凑的机身设计(如TM3300系列),可置于标准手套箱内,实现全环境水氧控制。
客户对刮涂效果的认可,表明慧诺在钙钛矿湿法工艺领域的技术方向与市场需求较为匹配。随着叠层电池产业化加速,涂布工艺正从实验室手工操作向标准化、可放大方向发展。
慧诺不仅提供单机设备,也关注与产业线工艺的衔接。通过在研发端使用慧诺专用涂膜机,客户可以开展材料体系筛选(如FA/MA配比优化),其工艺参数可为后续中试或量产提供参考,有助于缩短从实验室到中试的工艺调试周期。
当钙钛矿薄膜的“花斑”和“条纹”问题仍在困扰许多研发团队时,慧诺设备提供了一种可供验证的刮涂解决方案。
慧诺精密涂膜机——帮助您实现可重现、可对比的钙钛矿涂布工艺。