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光伏行业中,电池片“实验室技术”的产业化拥有丰富的理论基础及实战经验, 光伏转换效率依然有翻倍空间。美国国家可再生能源实验室(NREL)是光伏世界 各类产品效率比拼最权威的平台机构,2020 年1月这家在业内声名显赫的实验室发布了一份报告,这份报告中有一张 1976 年到现在的一系列光伏技术研究电池 的最高确认转换效率图表,从这张表上可以看到太阳能电池技术发展最前沿的科研成果。
(来源:微信公众号“光伏测试网”)
在 NREL 发布的太阳能电池效率图表中,晶体硅电池技术、薄膜技术和新兴光电技术是最为人所关注的四类效率曲线,目前光伏产业中能够实现 产业化应用的技术均出自这四类电池技术,分别用紫色、绿色、蓝色和橙色区分。紫色为多结电池是目前实验室中可实现转化效率最高的路线,也是未来产业化的主要方向;蓝色为晶硅太阳能电池技术路线,BSF、PERC、IBC、HJT(异质结)均属于此路线,目前 95%的光伏市场份额被晶硅太阳能电池所占据;绿色为薄膜电池,是未来光伏建筑一体化应用的主要研发方向;橙色为有机体 电池,以钙钛矿电池为代表,未来将实现极致成本优化,而接下来最直接的应用则是可以与 HJT 异质结电池结合,升级成为叠层电池,即升级为紫色路线。
电池片 3.0 代:HJT(异质结)不远,成本降幅可期
异质结电池兼顾蓝色与紫色研发路线,异质结为未来电池的“基底”。一方面,采用 IBC 与 HJT 技术结合的 HBC 技术可以使电池效率进一步提升,日本松下和夏普公司目前取得了 25.6%和 25.1%的电池效率,这将成为未来 IBC 电池的 重要方向。
另一方面,目前实验室报道的最优的晶硅太阳能电池的光电转化效率已经达到 26.6%,非常接近它的理论光电转化效率极限 29.4%,而异质结可为叠层电池做基础,可以突破30%转化效率理论限制。目前,叠层电池实验室研发已经取 得重要进展,其中,中国科学院大连化学物理研究所目前通过将半透明钙钛矿电池与高效硅异质结薄膜电池结合,组成光电转化效率达到 27.0%的钙钛矿硅叠层太阳能电池。
综上所述,HJT 与 IBC 电池结合可生产 HBC 电池,效率可提高至 25%以上, 且生产设备可在异质结(HJT)的生产线基础上进行改造;未来叠层电池,异质结与钙钛矿的叠层电池目前被证明是最可能产业化的方向,且可以基于异质 结电池向双结电池甚至多结电池进发。
3代异质结电池属性各方面领先现有电池。
异质结电池作为第 3 代电池,具有 结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等 优点,是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。异质结电池的核心特点 就是高开路电压,这来自于构成其 PN 结的材料是不同种类的,理论上就比同质结电池的电压要高。但其特殊的晶硅/非晶硅界面态钝化,对设备、工艺、环境、操作水平等要求非常高。需要从非晶硅界面钝化、TCO 光吸收损失、金属化电阻损耗三方面进行努力,对应的工艺流程为 CVD、PVD、丝印三个步骤。这个三大难点克服,不仅仅是工艺的问题,还涉及到设备和材料的配套和改进。
HJT(异质结)工序大幅简化,不兼容性为设备商提供更大发挥舞台。从工序 数量看,目前主流的 PERC+SE 工艺需要 9 步,HJT(异质结)工艺只需要 4 步,TOPCon 工艺经过研发和设备的整合集成化,预计在 10 步以上。而 HJT (异质结)的步骤最少,且 HJT(异质结)与现有的晶硅电池工艺设备不兼容, 这也构成了 HJT(异质结)投产将引发新一轮设备狂欢的基础。而值得注意的是,异质结工艺流程大大简化,但对工艺的要求却更为严苛,如洁净度、真空度、温度控制、镀膜质量等,比现有的电池技术要求都要高出一个量级。
异质结电池成本下降路径清晰可期。截至 2018 年底,异质结电池生产成本约 为 1.22 元/W,主要包括,硅片成本(47.13%)、浆料成本(24.34%)、折旧 (12.30%)、靶材(4.34%),以及其他材料、动力、人工等。异质结电池的生 产成本有望在未来的 3-5 年内降低至目前的 50%左右,主要下降的手段包括:N 形硅片产业化及薄片化降低硅片成本,银浆用量减少及国产化降低浆料成本,单机生产设备产能提高以及国产化降低折旧成本。
当前全球 HJT(异质结)已有产能约 3GW,业内新老参与者均多在密切关注 HJT(异质结)进展。PERC 规模适中的企业投入 HJT(异质结)意愿相对更强一些,参与方规划 HJT(异质结)产能超过15GW,部分企业已开始中试或小批量投运,预计2020年将有 4-7GW 以上的 HJT(异质结)新增产能投放,一批标杆企业与项目可能在年底到明年投运,将进一步提升行业对异质结电池 的信心,2020 年可能是 HJT(异质结)的产业化元年。
在已投产的异质结电池产线中,捷佳伟创、迈为股份、钧石能源、上海理想等设备商已经出货相应设备产品。与PERC时代各设备厂商在不同环节发力不同, 异质结时代由于产线步骤较短、国内外研发同比,所以各设备厂商基本为异质结整线制造模式。其中,捷佳伟创应用于 HJT(异质结)电池产线的 RPD 设备,是捷佳伟创获得住友重工(中国大陆地区)独家授权后进行研发制造的核心工艺设备,这种透光导电膜设备设计独特,相对传统的 PVD 设备具有表面损伤少、 载子迁移速度高等技术优势,对于 HJT(异质结)电池转换效率的提升具有较 大的贡献。RPD设备应用广泛,除应用于 HJT(异质结)电池产线外,还可应用于 OLED、钙钛矿电池等诸多领域。
拆解异质结产线投资,其中非晶硅膜沉积及 TCO 镀膜占据研发实力及价值链制高点。其中,非晶硅镀膜 PECVD 及 TCO 镀膜的 RPD/PVD 设备合计占整线投资 60-75%。早期在异质结投入较大的装备企业有钧石能源、梅耶博格,近年来捷佳伟创、迈为股份、金辰股份、铂阳精工、江松科技、江苏中智、德国新格拉斯等也在加大投入。而设备商加速研发布局,核心在于下游客户接受化程 度。需要面对多种挑战,一方面来自异质结设备厂商之间竞争,另一方面也是与存量 PERC 电池设备投资及生产成本的竞争。
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企查查APP显示,3月8日,滁州爱旭太阳能科技有限公司成立,法定代表人为谢俊伟,注册资本5亿元,企业地址位于安徽省滁州市全椒县襄河镇儒林路政务中心六号楼6楼614室,所属行业为科学研究和技术服务业。经营范围包含新兴能源技术研发;光伏设备及元器件制造;光伏设备及元器件销售等。企查查股权穿透显
3月15日,聆达股份发布公告,受技术迭代、近期光伏产业链价格整体呈波动下行态势等多种因素影响,公司子公司金寨嘉悦新能源科技有限公司为减少损失及整体经营风险的角度考虑,于近日对其高效光伏太阳能电池片生产线实施临时停产,停产时间至2024年4月15日,后续复产情况将及时披露。聆达股份表示,近期
太阳能技术必然发展方向是什么?相比其他企业爱旭为什么拥有绝对领先优势?……当地时间3月5日爱旭悉尼发布会“太阳能之父”马丁·格林评爱旭ABC及爱旭的未来发展马丁·格林点赞ABC技术:期待爱旭给世界带来更多突破
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10月22日上午,爱康科技国康光电年产8GW异质结光伏电池项目在国家级(长兴)绿色制造产业园举行了盛大的开工仪式。爱康科技8GW异质结光伏电池项目是当下开工建设规模较大的异质结电池生产项目之一,投产后将进一步推动异质结电池的发展和应用,加快其产业化、规模化、市场化进程,有助于提升光伏电池行业的整体水平。
韩国光伏组件和船舶推进系统供应商SDN有限公司(SDNCoLtd.)公布了一项计划,计划在其位于韩国西南部光州的工厂建设一座新的异质结太阳能组件工厂。
前有金刚玻璃、山煤国际等在内的10余家跨界企业,陆续宣布投建吉瓦级异质结项目,后有“拖鞋大王”宝锋时尚和风电明星企业明阳智能入局,为何非光伏资本均“相中”异质结技术,并大手笔布局?
去年公司已经采取了收缩的策略,所以上半年产业链价格博弈对PERC电池丝印设备交付节奏影响不大,份额占比较小。PERC的新签订单从二季度开始就明显放缓,但同比去年Q2增幅还是比较高,预计今年PERC订单同比会下降,去年的基数高。
7月16日上午9时20分,通威太阳能金堂基地迎来震撼人心的时刻。在一片欢呼声中,通威太阳能1GW异质结电池项目第一片电池片下线。通威太阳能董事长兼总经理周丹、通威太阳能首席运营官萧圣义、通威太阳能副总经理杨文栋、金堂基地副总经理翟绪锦及各部门负责人共同见证产品下线。
2021年7月16日,江苏晶飞年产5GW高效光伏产业在泰兴高新区正式落地,项目总投资17亿元,占地200亩,一期预计2021年9月投产运营。全部建成后,预计实现年产值超百亿元。其中年产5GW高效晶硅太阳能组件项目,占地约200亩,预计总投资约13亿元,包括新建5GW高效组件智能化产线及相关配套设施。
5月18日,阜宁县第21届5·18经贸洽谈会圆满成功。在会上,举行了淮宁2GW异质结光伏电池项目开工仪式。
近年来,光伏产业快速发展,技术驱动降本增效,异质结电池的理论电池效率为27.5%,能够与其他技术路线的电池进行有效叠加,异质结叠加钙钛矿技术后理论效率可达42.5%,量产效率可达30%,未来提效空间巨大。
目前市场公认的下一代主流技术路径分别是TOPCON和HIT。到2022年,HIT成本将低于TOPCON,具有经济性。
过去数年间,通过产业链进口设备国产化、产能扩大形成规模经济效应、产能转移至低成本地区等手段,光伏装机成本有大幅下降。截至目前光伏行业在降本的路线上已经接近极限,未来发展方向是增效。光伏行业本质是一代技术、一代工艺、一代设备,其中设备是核心瓶颈环节。(来源:贝哲斯咨询MarketMonitor
2020年,光伏电池行业异常精彩。一方面,PERC电池企业竞争加剧:大尺寸、垂直一体化竞争倒逼PERC产能扩张;另一方面,异质结(HJT)电池技术获得越来越多厂家认可,进入GW级别投建期。PERC电池设备企业新签订单饱满,积极研发HJT新型设备;HJT设备商崭露头角,获得资本市场越来越多的关注。展望2021年
近日,隆基绿能与江苏科技大学、澳大利亚科廷大学三方合作,在国际上首次制造出高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池,相关研究成果以“Flexiblesiliconsolarcellswithhighpower-to-weightratios”为题发表在国际期刊《Nature》(自然)上。晶硅太阳能电池是目前最为成熟、应用最广的光伏发电
2月1日,上海市第四批能源领域首台(套)重大技术装备申报项目拟推荐名单公示。根据公示,拟推荐项目包括GW级高效微晶异质结太阳能电池整线生产设备,研制单位是上海电气自动化集团有限公司、理想万里晖半导体设备(上海)股份有限公司、高斯图文印刷系统(中国)有限公司、上海市机电设计研究院有限公
北极星太阳能光伏网获悉,1月5日,国家知识产权局公布一项名为“杂化异质结太阳能电池及电池组件和制备方法”的发明专利申请,公开号为CN117352566A,申请人为天合光能股份有限公司,申请日期为2023年12月4日。专利摘要显示,本申请提供了一种杂化异质结太阳能电池及电池组件和制备方法,包括半导体衬
9月7日晚间,福建钜能电力官方微信公众号发布了一则5GW高效异质结太阳能电池生产PECVD、PVD设备采购公告。该笔采购应用于四川铄阳异质结新能源有限公司5GW高效异质结太阳能电池项目,项目地点位于四川乐山市。根据公告,该笔采购包含5GWPECVD、PVD设备及匹配的自动化设备和辅助设备的制造、供货、包装
8月22日,眉山琏升光伏8GW高效异质结电池项目正式投产,首片高效异质结太阳能电池片也正式下线。据了解,眉山琏升光伏8GW高效异质结太阳能电池项目总投资45亿元人民币,是四川省2023年重点建设项目。项目历经206天日夜奋战,实现当年建设、当年竣工、当年投产。“我们项目一期引进了5条全自动化生产线
近日,国际顶级能源类期刊《NatureEnergy》刊发中国太阳能科技公司隆基绿能的最新研究成果:隆基首次自主开发的硅异质结太阳能电池,因其优异的钝化接触结构实现了硅电池世界纪录--26.81%的电池转化效率,这一创新成果将进一步巩固太阳能电池在能源转型中的关键作用。隆基研发团队成功开发出高质量纳
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9月4日,迈为股份发布公告称,公司与安徽华晟新能源科技有限公司(以下简称“安徽华晟”)签署了多份设备采购合同,根据上述合同约定,安徽华晟拟向公司采购高效硅异质结太阳能电池生产线12条,共7.2GW,其采购总额超过公司2021年度经审计营业收入的50%,未达到100%。公告表示,本次交易合同金额为商业
5月28日,爱康6GW高效电池项目开工仪式在赣州爱康光电项目施工现场隆重举行,该项目总占地240亩,规划建设生产车间2座、废水站、动力站、特气站、化学品库等配套设施,合计建筑面积约11.57万平方米。项目拟购置异质结电池设备,生产210异质结电池片,转换效率在24.5%以上,项目全部投产后预计年产值可
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作为全球领先的太阳能科技公司,隆基对光伏技术的创新可谓“痴迷”,多年来,隆基笃信光伏行业的“第一性原理”是度电成本最低。而要将这一“原理”真正落实于助力自身发展和行业变革,唯一的途径就是技术创新。为了给终端客户带来更大价值,隆基通过持续不断的创新突破,提效降本,引领光伏产业进入稳
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