鉅大LARGE | 點擊量:697次 | 2021年09月09日
光伏“后浪”異質結電池來襲,BUT,規模量產還需時日
在政策和技術的推動下,行業的迭代猶如“后浪推前浪”,光伏行業也不例外。在不斷追求“降本提效”的光伏行業,電池片的迭代需求尤顯重要。異質結電池(HJT)以其“增效降本”的巨大潛力,成為光伏行業的“后浪”,推動光伏產業技術變革。
異質結電池競爭優勢明顯
異質結電池全稱晶體硅異質結太陽電池,又稱HIT、HJT、HDT、SHJ(為防止專利糾紛,各公司分別起名,都為異質結電池)。該技術是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜,綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優勢,被認為是高轉換效率硅基太陽能電池的重要發展方向之一。
與目前主流的高效光伏電池PERC相比,異質結電池核心工藝只有制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備4個步驟。
而且異質結電池天然的對稱型結構使其具有更高的雙面率,自帶的低溫工藝以及N型電池等天然優勢都更利于實現薄片化,為降本提效帶來了更多的可能性。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“因為異質結電池是一個對稱型的電池結構,所以從產品的結構屬性上來看,它比較適合做雙面電池,雙面率較高,所以與目前的主流光伏電池相比,假如正面功率相同的情況下,異質結電池能夠出現更大的發電量。”賽迪智庫集成電路研究所主任江華向《我國電子報》記者介紹道。
數據也顯示,已經量產的PERC電池效率是22.5%,而異質結電池轉換效率在24%~25.5%左右,高出PERC電池2%~3%。
在使用效率同為22%的PERC電池組件和異質結電池組件時,異質結雙面組件發電量比高效單晶PERC單面組件發電量高20%~30%左右,比高效單晶PERC雙面組件發電量高10%。
“因為異質結電池使用的是N型襯底,整個產品的衰減相有關P型襯底電池來說就要小很多,也就是說它全生命周期內發的電量會比P型襯底電池發電量要更多?!苯A說道。
眾多優勢集于一體,讓異質結電池脫穎而出,競爭優勢明顯。業內甚至認為,2021年或將是異質結技術大發展的一年。
大規模量產還需等一等
正是看到了異質結電池“降本提效”的巨大發展潛力,眾多光伏公司紛紛涌入異質結“藍海”。
據不完全統計,目前異質結電池國內規劃產量超60GW,新老電池片廠商均開始在異質結領域布局。中建材、金剛玻璃、愛康科技、安徽華晟、明陽智能等公司都紛紛加入異質結電池這盤棋局。六月,總投資30億元的中建材太陽能電池項目落戶江陰臨港經濟開發區,規劃建設5GW異質結電池產量。五月,規劃建設6GW高效異質結太陽能電池項目的愛康光電江蘇泰興基地正式開工。四月,安徽華晟宣布在年內啟動二期2GW異質結電池、組件項目建設,在“十四五”期間,在宣城完成至少10GW的產量布局。
傳統電池片廠商中,晶澳、通威、天合光能、東方日升等公司也已相繼入局,加速由PERC電池向異質結電池轉型發力。其中,通威太陽能成都金堂基地1GW異質結電池項目第一片電池片已于七月中旬正式下線。
除了公司發力布局,在技術突破方面,異質結電池也屢屢突破創新。
福建鉅能電力有限公司相關負責人向《我國電子報》記者透露,今年七月,鉅能電力聯合國產低溫銀漿公司合作開發的HJT電池國產低溫銀漿,對銀漿的印刷性、導電率、耗銀量、產品電性能、拉力及組件可靠性等做了系統評估,成功將國產低溫銀漿規模化量產,使異質結電池成本大幅度降低進一步成為可能。
電池轉換效率方面,在量產線上制作的異質結電池,經過TUV北德公司檢測認證,鉅能電力最高轉換效率達到了25.31%,刷新了量產異質結電池轉換效率的紀錄!
但“眾多公司的涌入”+“技術的突破”≠異質結可以實現大規模量產,大規模量產還要等一等。
“要達到10GW、20GW、30GW這種產量規模,并且達到現在的P型電池產品的良率和生產穩定性,這個(異質結電池)可能還是要一段時間?!闭劦接嘘P異質結電池大規模量產時江華這樣說道。
在大規模量產面前,還有眾多亟待解決的困難和挑戰。技術的成熟度、設備的投資成本、相關材料的價格等都是目前異質結電池規模量產的挑戰。
異質結電池的生產線設備與PERC生產線相比更貴一些,尤其是核心設備PECVD,在實現國產化之前,其在HJT產線設備投資成本中占比可達50%-60%,因此PECVD國產化與性能進一步提升,一直被認為是異質結電池的“降本之匙”。
《我國電子報》記者在與福建鉅能電力有限公司的采訪中,也捕捉到了福建鉅能電力有限公司有關異質結電池規?;慨a的一些觀點,他們認為:“異質結電池規?;慨a尚處于起步階段。制約異質結電池產業化的最重要因素是成本,在達到大規模量產前,異質結電池的生產成本仍偏高。這也是HJT技術雖然已經成熟,但是還未實現大規模量產的重要原因?!?/p>
異質結電池未來可期
我國光伏行業協會名譽理事長王勃華在七月舉辦的“光伏行業2021年上半年發展回顧與下半年形勢展望研討會”上表示,光伏已成為全球最具競爭力的電力產品,并認為我國“十四五”年均上升70GW~90GW,預計今年全年新增55GW~65GW。光伏已經成為我國實現“碳達峰”“碳中和”雙碳目標的重要環節。
而異質結電池的大規模量產,是光伏行業“增效降本”、實現技術變革的重要推動力,是國家新能源系統大戰略中光伏能源占比持續提升的保證。
“目前業內已有多項降低成本的技術或措施初見效果,為異質結電池大規模量產之路清掃障礙?!扁犇茈娏ο颉段覈娮訄蟆酚浾哌@樣表示。
在設備端,國產異質結電池產線核心設備技術日趨成熟,且具有自主知識產權。
例如福建金石能源有限公司的PECVD和PVD等核心設備均為自主研發,其“13片*13片,169片式”的大腔室設計,是國內目前最大的異質結PECVD設備,大腔室可獲得極高的單腔室鍍膜面積,且能耗少、占地面積小、設備利用率高。
在異質結電池重要原料之一的低溫銀漿方面,也實現了國產低溫銀漿的技術攻堅,充分證實了國產低溫銀漿可大規模應用于異質結電池量產。
除此以外,異質結電池產線裝備具有強勁的提升能力。目前的HJT電池整線裝備未來可進行技術升級,用于二代異質結量產,是異質結技術持續發展到26%、30+%效率的通用技術裝備平臺。
技術的突破為異質結電池帶來革新,新資本的涌入為異質結電池注入活力,在國家扶持和政策引導下,異質結電池未來可期!