日本理光(Ricoh)宣布,计划到 2030 年在日本宫城县实现数百 MW 年产能的喷墨打印钙钛矿太阳能电池制造能力,未来还有望扩展至 GW 级规模。其工艺路线拟利用精密喷墨打印直接形成全部功能层,以减少对激光图形化与真空沉积工序的依赖。

理光计划利用精密喷墨打印直接形成电池功能层,以减少对激光图形化和真空沉积工序的依赖。(图片来源:Ricoh)
钙钛矿太阳能电池通常由沉积在透明电极上的多个功能层构成,包括电子传输层(ETL)、钙钛矿吸光层、空穴传输层(HTL)和对电极;在钙钛矿-硅叠层电池中,钙钛矿电池还会与硅底电池集成。主流钙钛矿制造工艺通常采用旋涂、模头涂布等技术沉积 ETL、HTL 和钙钛矿层,随后通过激光加工去除多余的涂布材料,并以真空沉积方式形成对电极。理光表示,其方案拟通过喷墨打印将全部功能层直接按图形沉积,目标是省去激光加工与真空沉积步骤,实现按需精准沉积材料,而非先在大面积上涂布再去除多余部分。
该工艺依托理光在喷墨打印头、供墨系统及印刷系统技术方面的长期积累。理光补充称,这一方法还能提高材料利用率、简化制造流程,从而提升生产效率并降低生产成本。此外,公司还计划借助其在高速打印和基板传输技术方面的优势,在卷材基板上实现连续打印,通过图形化喷墨打印支撑钙钛矿电池更高产能、更低成本的生产。
该项目已入选日本经济产业省(METI)主导的 GX(绿色转型)供应链建设支援计划。此前,由理光、大和房屋工业(Daiwa House Industry)和 NTT Anode Energy 组成的联盟项目已于 2025 年 9 月入选日本绿色创新基金,目标是在开发喷墨打印量产技术的同时推进建筑安装与电气系统集成,到 2030 年实现超过 300MW 的年制造产能,并将发电成本降至 14 日元/kWh。

