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      HJT VS TOPCon,光伏兩大技術誰能接棒?
      來源:https://news.solarbe.com/202107/01/340970.html | 作者:全球光伏 | 發布時間: 2021-09-26 | 92 次瀏覽 | 分享到:


      縱觀光伏行業的歷史,降本增效是永恒的趨勢,目前最成熟的PERC電池已經達到效率的極限,隨著新技術TOPConHJT的日漸成熟,新的一輪技術變革一觸即發。6月28日金剛玻璃發布公告宣布投資8.32億元新建1.2GW的HJT電池及組件項目,可以看出新進入者更愿意選擇HJT,而PERC的老牌龍頭更愿意去嘗試TOPCon,背后的原因是什么?

      1、光伏歷史復盤

      回顧光伏的發展史,如何提高轉換效率、降低成本,使得投資收益率接近甚至超過火力發電,是推動行業不斷前行的動力。

      10年來,光伏組件產品從多晶硅電池到今天的PERC電池,轉換效率從10%到今天的24%,全球光伏度電成本(LCOE)從2009年的350美元/MWh到今天的50美元/MWh以下,助力2020年成為我國光伏發電平價的元年,在沒有補貼的情況下成本接近火力發電。在許多海外地區,光伏發電的成本甚至大幅低于火力發電。而我國的光伏產業規模全球第一,出口量不斷創下新高。但是目前PERC電池的轉換效率已經接近24%的理論極限,產業界又開始為下一代電池技術量產做準備,目前市場關注的焦點主要集中在Topcon和HJT(異質結電池)。

      2、TOPCon:能夠在PERC的基礎上改造

      除了能夠突破PERC電池的極限轉換效率,TOPCon電池工藝可以在PERC基礎上進行改造,與PERC電池工藝的主要區別在于增加了硼擴、隧穿氧化層沉積等步驟。

       

      4月份,對于TOPCon的關注曾迎來一波高潮。因為德國一家研究所發表了一篇論文,認為TOPCon電池的極限效率是28.7%,高于HJT的理論極限27.5%效率。但是中科院專家王文靜認為,TOPCon只有在雙面都做氧化硅和多晶硅時才能達到理論最大值28.7%,單背面理論效率只能達到24.9%。但是短期來看,TOPCon可能會卡在多晶硅鈍化層的制備等技術環節難以發展;中期來看,TOPCon的增效和降本路徑也不如HJT清晰;長期來看,TOPCon電池前表面的同質結結構很難與鈣鈦礦電池形成匹配的到點結構,很難與鈣鈦礦電池形成疊層電池,發展前景有限。但是近期TOPCon的效率也取得了超預期的發展,2021年隆基單晶雙面P型TOPCon電池實現25.02%的轉換效率,再次激起了產業鏈對于TOPCon的期望,近期產業呈現加速的狀態。背后的重要原因之一就是現在PERC產線龐大,如果直接淘汰,則會造成較大的損失。因此假如TOPCon能夠延續現有產線的壽命,廠商進行嘗試的動力很強。另外一個原因就是目前HJT的設備成本還是比較高(約4.5億元),TOPCon改造所需的費用約1.5億元。

       

      3、HJT:降本路徑清晰,潛力較大

      另外一個種子選手就是HJT,優點是理論轉換效率高達27%、僅需4步工藝、無光衰、溫度特性好等等。

       

      缺點就是目前設備成本4.5億元/GW,比較高。但是目前HJT的降本路徑非常清晰。1)硅片:薄片化按照硅料價格95元/kg來算,硅片占HJT總成本的47%。另外由于HJT使用的是低溫工藝,相較于PERC天生更容易實現薄片化。假如厚度下降到150μm,硅片的成本將會和P型一樣。但是對于薄片化還是需要辯證來看。硅片做薄了之后,還需要組件廠根據變薄的硅片重新研發設備,這個過程不會一蹴而就,因為對于組件廠來說,產線的成本還沒有收回,短期動力不會太強。另外HJT專用的大硅片還可以通過直接切半棒、切邊皮,從而提高出片率,降低硅片成本。2)非硅材料:降低銀漿用量在HJT非硅材料成本眾,與PERC有差異的主要是銀漿和靶材,其中銀漿占成本56%,是主要的降本目標。銀漿主要用于做成柵線,以此來收集獲得的電流。目前業內普遍主要是通過把柵線做細、做多,目前業內在往12BB的方向突破。但是其實無主柵才是最終的降本目標,奈何目前專利掌握在海外,短期內還處在保護期。另外一個方法就是銀包銅,1/3的銀用銅來替代。3)設備降本:2021年底或明年降至3.5億元/GW目前HJT的設備成本是4.5億元/GW,根據產業鏈調研來看,今年底設備成本有望下降到3.5億元/GW,屆時能夠接受的老玩家會更多。

      4、HJT降本進行的如何?何時大規模量產?

      上文提到了未來HJT努力降本的方向,業內認為在2022年HJT將會實現與PERC電池直接競爭的能力。因此2021年是HJT萌芽的元年,從設備訂單情況就是最好的證明。在某龍頭設備公司的電話會議中,公司表示2021年的訂單將會在10GW以上,2022年的預期是20-30GW,2023年50GW,可以看出訂單情況是倍增的,2022年或將是HJT放量的時間節點。

      5、HJT未來的想象力:疊層電池

      HJT電池技術大概率不會是光伏電池技術的終點,未來HJT/鈣鈦礦疊層電池或許是未來,轉換效率可能會達到29%。而兩種電池的特性,也恰好適合做成疊層電池。

      1) HJT電池藍光響應差,需要頂電池來吸收短波光線;2)HJT電池本身的非晶硅/納米硅鍍膜工藝、ITO鍍膜工藝與疊層工藝契合;3)HJT電池的低溫、無水工藝工程與鈣鈦礦技術相匹配;4)鈣鈦礦技術難以實現組件級別面積的均勻沉積,適合在硅片尺寸級別制備;5)鈣鈦礦薄膜組件采用ITO進行互聯,疊層電池可采用銅焊帶互聯。

       

      來源:https://news.solarbe.com/202107/01/340970.html

       


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