上海叶烁喷墨打印技术,赋能钙钛矿叠层电池研发

2026-02-02 15:23:22

来源:东方资讯

  当前光伏领域,主流太阳能电池(晶硅电池)的效率提升越来越困难,而将钙钛矿材料覆盖在晶硅电池上的"叠层技术",因理论发电效率更高成为行业新方向。国内外头部企业纷纷投入研发,但量产面临设备与工艺稳定性双重瓶颈,传统工艺会造成电池边缘材料浪费、生产速度跟不上现有产线、容易污染电池表面,更无法适应晶硅电池表面特有绒面结构。经实验室研发,喷墨打印成为具备替代前景的制备方式,喷墨打印能够精确地按需沉积,简化工艺步骤减少材料浪费,且更好地控制结晶质量,有未来大面积制备钙钛矿太阳能电池的生产潜力。

  这种数字喷墨打印工艺像精密打印机一样沉积材料,避免传统工艺的缺陷,还能精准实现的电池绒面结构的保形。其生产速度与现有产线完全匹配的特性,成为解决量产难题的关键。但喷墨打印技术在钙钛矿领域的应用极具挑战性,目前该领域的核心技术与关键零部件仍被欧美日韩等国家牢牢掌握。在此背景下,国内一家专注于喷墨打印工艺研发的企业 —— 上海叶烁数字信息技术发展有限公司,凭借多年来在喷墨打印技术领域积累的深厚优势,成功实现了钙钛矿均匀沉积技术的突破,完成钙钛矿一步法喷墨打印工艺验证。喷墨打印场景需要适配钙钛矿前驱体液,钙钛矿材料容易腐蚀喷头,普通喷印部件使用一段时间后就会出现损坏、漏墨等问题,严重影响喷印精度和设备寿命,单次故障损失可达数万元。上海叶烁根据钙钛矿前驱体液特性,进行大量的腐蚀溶液喷头测试,研发出一种专用的耐溶剂材料,用于制作喷印模组的核心部件,同时优化部件的密封结构,有效抵御溶剂腐蚀,最终形成独家方案,实现设备核心喷墨单元长期稳定高效工作。

  此外,上海叶烁进行墨滴控制与成膜工艺的优化,解决了“薄膜均匀性差”的痛点。钙钛矿薄膜的质量直接决定了太阳能电池的光电转换效率,而薄膜均匀性差、存在针孔、裂纹等问题,是制约钙钛矿喷墨打印产业化的关键。上海叶烁依托自主研发的智能墨滴调控算法,通过高精度传感模块实时采集墨滴速度、形态等参数,结合机器学习算法动态调整驱动设备参数,将墨滴点间距精准控制在最优范围,同时优化基底温度和退火工艺,有效抑制“咖啡环效应”,使钙钛矿薄膜的均匀性大幅提升,晶粒尺寸显著增大,减少了薄膜缺陷,为高性能钙钛矿太阳能电池的制备奠定了基础。

  公司创始人曾任职于英国顶级喷墨打印研发公司,已在喷墨打印领域深耕20年,他表示上海叶烁创立之初选择喷墨赛道,本质上是看到了行业的“痛点”与“机遇”并存。当时国内喷墨领域面临一个普遍困境——核心技术被国际巨头垄断,尤其是打印头驱动、墨滴控制等关键环节,国内企业大多依赖进口,不仅成本居高不下,而且定制化适配能力不足,无法满足国内不同行业的产业升级需求。比如在新型显示、光伏等领域,企业需要的喷印解决方案,既要适配特定功能性墨水,又要保证高精度、高稳定性,这是当时很多通用型供应商无法实现的。

  公司从一开始就明确了核心定位:做“喷墨领域的核心技术服务商”,而非单纯的设备或组件供应商。公司的初心很简单——深耕喷墨底层技术,打破国际技术垄断,搭建“技术研发-工艺适配-场景落地”的全链条服务体系,让中国企业不用再为“卡脖子”技术发愁,用定制化解决方案助力产业升级。“叶烁”的名字体现了创办企业的初衷,希望像叶片上的光,虽聚焦细微,却能释放强劲能量,赋能每一个创新型企业的发展。

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