Teknologi bateri seperti TOPCon dan HJT terus bergerak dari makmal ke rantaian industri

1. Latar belakang acara

Mesyuarat baru-baru ini menunjukkan bahawa berdasarkan sokongan sebelumnya, 50 bilion yuan subsidi tenaga boleh diperbaharui akan diperuntukkan kepada perusahaan penjanaan tenaga pusat. Pengeluaran subsidi ini adalah isyarat positif untuk pembangunan tenaga boleh diperbaharui di negara saya, yang akan meningkatkan semangat pemasangan tenaga baru domestik, dan rantaian industri fotovoltaik kuasa angin dijangka mendapat manfaat. Mari kita bincangkan keadaan khusus industri sel fotovoltaik secara terperinci.

Kedua, fahami sel fotovoltaik

Sel fotovoltaik ialah helaian semikonduktor optoelektronik yang menggunakan cahaya matahari untuk menjana elektrik secara langsung. Selagi ia diterangi oleh cahaya yang memenuhi keadaan pencahayaan tertentu, ia boleh mengeluarkan voltan dengan serta-merta dan menjana arus apabila terdapat gelung.

Menurut bahan semikonduktor yang berbeza, sel solar boleh dibahagikan kepada sel solar silikon kristal dan sel solar filem nipis. Sel silikon kristal boleh dibahagikan kepada sel silikon monocrystalline dan sel silikon polycrystalline, di mana sel silikon monocrystalline dibahagikan lagi kepada sel jenis P dan sel jenis N. Pada masa ini, sel PERC monocrystalline yang paling banyak digunakan ialah sel silikon monocrystalline jenis P, manakala teknologi sel solar baharu seperti TOPCon, heterojunction, dan IBC terutamanya merujuk kepada sel silikon monocrystalline jenis N.

Ketiga, bahagikan trek

1. Bateri TOPCon

Teknologi bateri TOPCon, iaitu teknologi hubungan pasif lapisan oksida terowong, struktur baterinya adalah bateri substrat silikon jenis N, lapisan silikon silikon ultra-nipis oksida disediakan di bahagian belakang bateri, dan kemudian lapisan nipis silikon doped disimpan. Struktur hubungan pasif terbentuk, yang berkesan mengurangkan penggabungan permukaan dan penggabungan semula hubungan logam, meningkatkan voltan litar terbuka dan arus litar pintas bateri, dan meningkatkan kecekapan bateri.

1) LPCVD adalah proses arus perdana yang kini dihasilkan oleh TOPCon

Pada masa ini, sel TOPCon mempunyai 4 proses perindustrian yang berbeza, iaitu: LPCVD untuk menyediakan filem polysilicon yang digabungkan dengan proses penyebaran penuh tradisional; LPCVD untuk menyediakan filem polysilicon digabungkan dengan pengembangan boron dan proses fosforus implantasi ion; PECVD untuk menyediakan filem polysilicon dan proses doping in-situ; PVD menyediakan filem polysilicon dan proses doping in-situ. Antaranya, teknologi LPCVD matang dan telah mencapai pengeluaran besar-besaran, dan penyetempatan peralatan adalah sempurna, tetapi penyaduran penggulungan dan kelajuan pembentukan filem perlahan masih menjadi masalah utama proses semasa.

Nama penuh laluan teknologi LPCVD adalah kaedah pemendapan wap kimia tekanan rendah. Kelebihan teknologi ini adalah teknologi matang, integrasi tinggi, kualiti pembentukan filem yang baik, kapasiti peralatan yang besar, dan kawalan yang mudah dan mudah; tetapi sukar untuk mempunyai kelajuan salutan perlahan, kadar pembentukan filem yang rendah, dan Doping sekunder, pembungkusan, pemendapan serius bahagian kuarza, dan lain-lain. Teknologi LPCVD adalah yang paling banyak diterima dan satu-satunya teknologi yang telah dikomersialkan secara besar-besaran.

2) Pengilang mempercepatkan perancangan kapasiti pengeluaran TOPCon dan memajukan proses perindustrian. Dalam tempoh dua tahun yang lalu, perusahaan domestik pada dasarnya telah menempah ruang untuk transformasi TOPCon untuk barisan pengeluaran PERC baru untuk peningkatan seterusnya. Kapasiti pengeluaran PERC banyak pengeluar peringkat pertama telah berhenti secara beransur-ansur, dan rancangan pengembangan semasa juga telah beralih kepada pembinaan barisan pengeluaran teknologi jenis N. Memasuki suku kedua, kapasiti pengeluaran TOPCon banyak pengeluar termasuk Jinko mula dikeluarkan, dan ia dijangka menikmati premium teknologi.

2. Bateri HJT

Sel-sel HJT diperbuat daripada silikon kristal (c Si ) dan amorf silikon (αSi ) filem nipis, menggabungkan kelebihan dua sel solar silikon kristal dan teknologi filem nipis, kerana filem nipis mempunyai ciri-ciri penyerapan cahaya yang kuat dan prestasi pasif yang sangat baik. HJT telah dibangunkan selama 47 tahun. Dengan lelaran teknologi dan peningkatan kecekapan penukaran, bateri HJT telah memasuki peringkat pengkomersialan domestik.

Kelebihan sel HJT adalah bahawa aliran proses adalah pendek dan kecekapan penukaran adalah tinggi. Proses bateri HJT terutamanya termasuk 4 pautan, yang jauh lebih rendah daripada PERC (10) dan TOPCON (12-13); di samping itu, kecekapan penukaran HJT superimposed IBC dan perovskite boleh ditingkatkan kepada lebih daripada 30% pada masa akan datang.

Laluan pengurangan kos HJT adalah jelas, dan kos HJT dalam 22 tahun dijangka lebih rendah daripada PERC. Kos bateri HJT adalah 0.18 yuan per watt lebih tinggi daripada PERC, dan 94% daripada kenaikan kos adalah dalam kos bukan silikon. Pada masa akan datang, pengurangan kos HJT bergantung terutamanya kepada pengurangan penggunaan silikon, pengurangan kos pes perak, penyetempatan sasaran, dan pengurangan kos peralatan.

3. Bateri IBC

IBC merujuk kepada teknologi bateri hubungan belakang yang diselang-seli, dan elektrod hubungan persimpangan P / N, substrat dan pemancar dibuat di bahagian belakang bateri dalam bentuk interdigitated. Sel IBC mempunyai kecekapan penukaran yang tinggi dan penampilan yang lebih cantik, terutamanya sesuai untuk integrasi bangunan fotovoltaik, dan mempunyai prospek pengkomersialan yang baik. Walaupun kelebihan sel IBC luar biasa, proses sel IBC adalah rumit, dan teknologi semikonduktor seperti topeng dan fotolithografi digunakan berkali-kali, dan kosnya hampir dua kali ganda daripada sel konvensional.

Oleh kerana keserasian struktur bateri IBC yang baik, tiga laluan proses utama telah terbentuk secara beransur-ansur: 1) proses bateri IBC klasik yang diwakili oleh SunPower; 2) proses bateri POLO-IBC (TBC) yang diwakili oleh ISFH; 3) proses bateri Kaneka Proses sel HBC wakil (IBC-SHJ). Mengikut hasil percubaan Kaneka pada tahun 2017, kecekapan penukaran semasa sel IBC-SHJ (HJT) boleh mencapai sehingga 26.7%, yang lebih tinggi daripada kecekapan eksperimen sel TOPCon dan HJT.

IBC tergolong dalam laluan teknologi rizab, dan susun atur pengeluaran percubaan R&D telah dilancarkan. Pada masa ini, proses pembuatan bateri IBC / HBC adalah kompleks, ambang teknikal adalah tinggi, dan kos pembuatan adalah tinggi, yang tergolong dalam laluan teknikal dalam rizab penyelidikan dan pembangunan. Syarikat pengeluaran besar-besaran teknologi IBC yang paling matang di dunia ialah SunPower dan LG.