Teknologi baterai seperti TOPCon dan HJT terus berpindah dari laboratorium ke rantai industri

1. Latar belakang acara

Sebuah pertemuan baru-baru ini menunjukkan bahwa berdasarkan dukungan sebelumnya, 50 miliar yuan subsidi energi terbarukan akan dialokasikan ke perusahaan pembangkit listrik pusat. Penerbitan subsidi ini merupakan sinyal positif bagi pengembangan energi terbarukan di negara saya, yang akan meningkatkan antusiasme instalasi energi baru dalam negeri, dan rantai industri fotovoltaik tenaga angin diharapkan dapat memberikan manfaat. Mari kita bicara tentang situasi spesifik industri sel fotovoltaik secara rinci.

Kedua, pahami sel fotovoltaik

Sel fotovoltaik adalah lembaran semikonduktor optoelektronik yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan listrik secara langsung. Selama disinari oleh cahaya yang memenuhi kondisi iluminasi tertentu, ia dapat secara instan mengeluarkan tegangan dan menghasilkan arus ketika ada loop.

Menurut bahan semikonduktor yang berbeda, sel surya dapat dibagi menjadi sel surya silikon kristal dan sel surya film tipis. Sel silikon kristal dapat dibagi menjadi sel silikon monokristalin dan sel silikon polikristalin, di mana sel silikon monokristalin dibagi lagi menjadi sel tipe-P dan sel tipe-N. Saat ini, sel PERC monokristalin yang paling banyak digunakan adalah sel silikon monokristalin tipe-P, sedangkan teknologi sel surya baru seperti TOPCon, heterojunction, dan IBC terutama mengacu pada sel silikon monokristalin tipe-N.

Ketiga, bagi trek

1. baterai TOPCon

Teknologi baterai TOPCon, yaitu teknologi kontak pasif lapisan oksida tunneling, struktur baterainya adalah baterai substrat silikon tipe-N, lapisan silikon oksida ultra-tipis disiapkan di bagian belakang baterai, dan kemudian lapisan tipis silikon yang didoping disimpan. Struktur kontak pasif terbentuk, yang secara efektif mengurangi rekombinasi permukaan dan rekombinasi kontak logam, meningkatkan tegangan sirkuit terbuka dan arus hubung singkat baterai, dan meningkatkan efisiensi baterai.

1) LPCVD adalah proses utama yang saat ini diproduksi oleh TOPCon

Saat ini, sel TOPCon memiliki 4 proses industri yang berbeda, yaitu: LPCVD untuk menyiapkan film polisilikon yang dikombinasikan dengan proses difusi penuh tradisional; LPCVD untuk menyiapkan film polisilikon yang dikombinasikan dengan proses ekspansi boron dan implantasi ion fosfor; PECVD untuk menyiapkan film polisilikon dan proses doping in-situ; PVD menyiapkan film polisilikon dan proses doping in-situ. Di antara mereka, teknologi LPCVD matang dan telah mencapai produksi massal, dan lokalisasi peralatan sempurna, tetapi pelapisan berliku dan kecepatan pembentukan film yang lambat masih menjadi masalah utama dari proses saat ini.

Nama lengkap rute teknologi LPCVD adalah metode deposisi uap kimia bertekanan rendah. Keunggulan dari teknologi ini adalah teknologi yang matang, integrasi yang tinggi, kualitas pembentukan film yang baik, kapasitas peralatan yang besar, dan kontrol yang sederhana dan mudah; tetapi sulit untuk memiliki kecepatan pelapisan yang lambat, laju pembentukan film yang rendah, dan Doping sekunder, pembungkus, pengendapan bagian kuarsa yang serius, dll. Teknologi LPCVD adalah yang paling banyak diterima dan satu-satunya teknologi yang telah dikomersialkan dalam skala besar.

2) Produsen mempercepat perencanaan kapasitas produksi TOPCon dan memajukan proses industrialisasi. Dalam dua tahun terakhir, perusahaan domestik pada dasarnya telah menyediakan ruang untuk transformasi TOPCon untuk lini produksi PERC baru untuk peningkatan berikutnya. Kapasitas produksi PERC dari banyak pabrikan tingkat pertama secara bertahap berhenti, dan rencana ekspansi saat ini juga telah bergeser ke pembangunan jalur produksi teknologi tipe-N. Memasuki kuartal kedua, kapasitas produksi TOPCon dari banyak produsen termasuk Jinko mulai dirilis, dan diharapkan bisa menikmati teknologi premium.

2. baterai HJT

Sel HJT terbuat dari film tipis silikon kristal (c Si ) dan silikon amorf ( Si ), menggabungkan keunggulan ganda sel surya silikon kristalin dan teknologi film tipis, karena film tipis memiliki karakteristik penyerapan cahaya yang kuat dan kinerja pasivasi yang sangat baik. HJT telah dikembangkan selama 47 tahun. Dengan iterasi teknologi dan peningkatan efisiensi konversi, baterai HJT telah memasuki tahap komersialisasi dalam negeri.

Kelebihan sel HJT adalah aliran prosesnya pendek dan efisiensi konversinya tinggi. Proses baterai HJT terutama mencakup 4 tautan, yang jauh lebih kecil dari PERC (10) dan TOPCON (12-13); selain itu, efisiensi konversi HJT yang ditumpangkan IBC dan perovskite dapat ditingkatkan menjadi lebih dari 30 persen di masa mendatang.

Rute pengurangan biaya HJT jelas, dan biaya HJT dalam 22 tahun diharapkan lebih rendah dari PERC. Biaya baterai HJT adalah 0,18 yuan per watt lebih tinggi daripada PERC, dan 94 persen dari kenaikan biaya adalah biaya non-silikon. Di masa depan, pengurangan biaya HJT terutama tergantung pada pengurangan konsumsi silikon, pengurangan biaya pasta perak, lokalisasi target, dan pengurangan biaya peralatan.

3. baterai IBC

IBC mengacu pada teknologi baterai kontak balik interdigitasi, dan elektroda kontak dari sambungan P/N, substrat, dan emitor dibuat di bagian belakang baterai dalam bentuk interdigitasi. Sel IBC memiliki efisiensi konversi yang tinggi dan penampilan yang lebih indah, terutama cocok untuk integrasi bangunan fotovoltaik, dan memiliki prospek komersialisasi yang baik. Meskipun keunggulan sel IBC luar biasa, proses sel IBC rumit, dan teknologi semikonduktor seperti masker dan fotolitografi digunakan berkali-kali, dan biayanya hampir dua kali lipat dari sel konvensional.

Karena kompatibilitas yang baik dari struktur baterai IBC, tiga rute proses utama telah dibentuk secara bertahap: 1) proses baterai IBC klasik yang diwakili oleh SunPower; 2) proses baterai POLO-IBC (TBC) diwakili oleh ISFH; 3) proses baterai Kaneka Proses sel HBC representatif (IBC-SHJ). Menurut hasil percobaan Kaneka pada tahun 2017, efisiensi konversi sel IBC-SHJ (HJT) saat ini dapat mencapai hingga 26,7 persen, yang lebih tinggi dari efisiensi eksperimental sel TOPCon dan HJT.

IBC milik rute teknologi cadangan, dan tata letak produksi uji coba R&D telah diluncurkan. Saat ini, proses pembuatan baterai IBC/HBC rumit, ambang teknisnya tinggi, dan biaya pembuatannya tinggi, yang termasuk dalam rute teknis dalam cadangan penelitian dan pengembangan. Perusahaan produksi massal teknologi IBC yang paling matang di dunia adalah SunPower dan LG.