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光伏行业下一个风口显现 上市公司竞相布局N型异质结电池

光伏电池组件  来源:第一财经  作者:魏中原  2019/8/26 17:06:34  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:N型异质结(HIT或HJT)电池,因其光电转换效率高、性能优异、降本空间大和平价上网前景好,为光伏产业带来了强劲的发展动力,形成了新的产业前沿。业内认为异质结电池技术或将成光伏行业的下一个风口。

多家上市公司在近期公告中均表示,自己正在关注这一领域。例如,山煤国际、东方日升、通威股份、协鑫集成、新特能源、晶科能源等。

据光伏行业媒体PV-Tech报道,目前国内布局异质结技术的企业已有十余家,主要还有晋能、中智、汉能、钧石、东方日升、通威、彩虹、国电投等。其中晋能、中智、汉能及钧石等布局较早,已建成异质结产线,规模多在百MW级;通威、爱康科技、彩虹等新进入的企业自去年起纷纷宣布了GW级的异质结产能布局,目前产线多在建设中。

第一财经记者了解到,在行业中,根据基体硅片的掺杂种类,可将单晶硅太阳能电池细分为P型电池和N型电池,前者的基体材料掺杂磞的P型硅片,后者的基体材料掺杂磷形成的N型硅片。

作为下世代光伏电池的发展,N型电池以较高发电效率、较高双面率、较低功率衰减、较佳弱光发电等性能成为未来发展方向;而在各类N型电池中,异质结电池的潜力尤为突出。

异质结电池,全称晶体硅异质结太阳电池。该技术是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。

早在1990年,日本三洋公司就首次将带有本征薄层的异质结(HIT)成功开发,并申请注册为商标,当时电池效率就达18.1%。2010年,三洋宣布扩大HIT组件生产规模;2012年被松下收购,2013年2月,三洋HIT转换效率最高已达24.7%。

相对于传统晶硅技术,由于非晶硅薄膜的引入,硅异质结太阳电池的晶硅衬底前后表面实现了良好的钝化,因而其表面钝化更趋完善,从而获得很高的开路电压。

记者采访业内专家邹西原,他曾任天合光能、协鑫光伏、夏普太阳能首席运营官,对光伏行业的大规模制造运营管理有着独到的经验和理念。

邹西原表示,”异质结作为下一代技术的热点,尤其是PERC已经确定产能大量溢出的情况下,占据异质结的先机意味着其非常有机会成为光伏产业链电池段的下一个龙头,2019年海外光伏新上项目最热门的就是异质结电池技术。“

”细分领域的各大公司都在布局,充分说明了异质结技术的行业认可度。而中国已经毫无疑问是光伏的第一大国,或将产生下一个借助异质结技术平台的新巨头。“他补充道。

他同时表示,目前的异质结成本模型明确指出国产设备、材料供应链优化及工艺的改良为主要降本路线,未来将领导行业变革。电池最终含税成本<0.8RMB/w,这个成本将比PERC技术及其他N型电池的成本更具优势,或有可能颠覆行业现状并快速达成各地区平价电力的目标。

效率、成本、发电等多点潜力优势

公开资料显示,2018年底中国N型高效电池产能将达7.5GW并持续发展,为N型单晶硅棒及硅片带来巨大的市场需求。单晶拉棒技术正在从多次装料拉晶(RCZ)向连续拉晶(CCZ)过渡,将有利于N型单晶硅电池的降低成本和进一步推广。

相比于传统的太阳能电池,利用非晶硅薄膜与单晶硅衬底异质结结构的异质结电池的优势主要体现在:效率高、低光衰、温度系数低、弱光响应高等诸多优势。这些优势带来的最明显的特征就是,电池具备更高的发电能力、度电成本更低。

异质结电池最为业界津津乐道的是其高效的发电能力及制程的简化,并且一直在刷新着量产的电池转换效率的世界纪录。

异质结电池的效率比P型单晶硅电池高1~2%,而且之间的差异在慢慢增大。公开数据显示,当前P型单晶PERC电池的转换记录是由晶科能源创造的23.95%,而HIT电池的转换记录则是日本Kaneka公司创造的26.63%。

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此外,异质结电池还可以与其他技术路线叠加(例如异质结电池高开路电压、IBC电池高短路电流的优势可以完美结合为HBC电池技术)。目前来看,叠加后的实验室效率更高,在原有的技术路线的基础上,后续叠加其他技术路线(例如叠加钙钛矿技术为双结电池)效率的提升空间非常大。

从理论上讲,工艺步骤少,可以极大地降低电池的不良率,以及人工、运维等其他生产成本。

异质结电池仅有四道工序,量产的降成本空间也是其被持续看好的原因之一。

由于生产工艺结合了薄膜太阳能电池低温的制造优点,避免了传统的高温工艺,不仅大大的节约能源损耗,而且低温加工环境有利于实现异质结电池薄片化,减少硅的使用量,降低硅原料成本。

制备工艺流程方面,相对于其他光伏电池大为简化。流程包括:制绒清洗、非晶硅薄膜的沉积制备、TCO薄膜的沉积制备以及电极的制备(通常使用丝网印刷)四个步骤。异质结电池比传统光伏电池少了扩散和刻蚀2个步骤,比当前最流行的PERC工艺少了4个步骤。

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