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N型-ABC电池
st小混混
2021-11-21 21:14:17
成本快速下降,是过去十年光伏得到飞速发展乃至走向平价时代的原因,通过转换效率提升推动发电成本下降,是其中最主要的途径。N型电池提效降本空间更大,各种N型技术路线逐渐成熟并进入商业化,P型产线转向N型电池的关键时点已经到来。

为什么要做N型?

首先,为什么要做N型?光伏度电成本下降的主要途径之一,就是组件功率提高,发电量提升,而这些都需要电池片能够提供更高的转换效率才能实现。目前,我国市场主流产品是单晶PERC电池,它的行业平均转换效率已经达到23%,领先企业已经达到了23.3%,这一转换效率已经逐渐逼近PERC电池本身的理论效率极限24.5%,在此基础上再想实现效率大的突破,不但上升空间有限,而且工艺难度较大,这无疑会提高制造成本,也给产品优良率的稳定带来巨大的压力。相比之下,N型电池具有转换效率更高、双面率更高、温度系数更低、无光衰、弱光效应更好、载流子寿命更长等优点,从发展空间看具有绝对的性价比优势。可以说,N型技术的兴起是未来必然的趋势。

目前,N型电池技术路线主要有HJT、TOPCon以及IBC电池三类。这三类电池的特点以及在效率、成本及工艺等几个方面

1)从效率角度看,三者都已经实现了25%以上的转换效率,IBC电池最高。HJT电池最先由日本Kaneka公司制造出了25.1%的样片,今年8月福建钜能电力宣布,制造出了转换效率达25.31%的HJT电池,刷新了HJT电池转换效率纪录。德国Fraunhofer研究所则研制出了转换效率达25.7%的TOPCon电池,今年5月晶科能源制造出了25.25%的TOPCon电池,紧随其后。IBC电池技术则是美国SunPower公司研究领先,2014年已制作出效率25.2%的样片,2018年天合光能研制出了25.04%的IBC电池,2020年德国的研究人员通过一种称为“Hot-Wire”化学气相沉积的沉积技术,实现了26.6%的IBC电池效率。

2)从工艺角度看,因为IBC电池是PN结和金属接触都处于背部的太阳能电池,它的正面无电极,正负电极以指状交叉方式排列于背面,电池结构与TOPCon、HJT完全不同,因此工艺最为复杂。TOPCon和HJT实现功率提升的方式都是通过钝化,不过前者通过隧穿氧化层,HJT通过沉积非晶硅薄膜方式。TOPCon电池工艺可以在PERC基础上进行改造,与PERC电池工艺的主要区别在于增加了硼扩、隧穿氧化层沉积等步骤,成本增加幅度小。而HJT电池虽然工艺最简单、步骤最少(核心工艺4步),但需要基本全部替换掉PERC产线的设备。

3)从成本角度看,PERC产业化最早,成本最低,TOPCon电池产线与PERC产线兼容性最高,可从PERC产线升级,改造费用约1.5亿元。HJT电池完全不兼容现有的PERC设备,需要新建产线,新建产线的设备成本约4.5亿元。而IBC电池因其工艺的复杂性,设备投资成本最高。此外,基于目前的数据来看,HJT电池的银浆是低温银浆,成本较高,银浆消耗量是TOPCon的两倍左右,且这个倍率在短期内不会被拉平。

关键时点已经到来

目前P型产线转向N型电池的关键时点已经到来。N型电池提效降本空间更大的优势已经体现出来,近期的原材料价格飞涨,更会加速行业向效率更高的N型产品转型。其中谁的效率更高,更能推动行业度电成本的降低,谁就更有可能成为N型电池中的佼佼者。爱旭股份在今年上海SNEC展会上展出了自主研发的背接触ABC电池,它和IBC电池一样,都是背接触电池,正面无电极,正负电极以指状交叉方式排列于背面的电池,但是采用了特殊工艺制程,既有效降低生产成本,保证了背接触电池的高转换效率的特性。据介绍,ABC电池实验室转换效率达到26%,量产转换效率可达25.5%,是有望成为量产效率最高的N型电池。

爱旭的背接触ABC电池,拥有完全自主的知识产权,计划在广东珠海和浙江义乌分别投资建设6.5GW和2GW新世代高效太阳能电池项目,合计产能8.5GW,预计明年中期建成投产。上述两个电池产能项目均拟采用ABC电池量产技术,将成为行业内首个GW级别的背接触电池量产线,对于爱旭自身以及全行业都具有划时代的意义。

爱旭背接触ABC电池的特点是,正负电极都处于电池背面,使电池前表面彻底避免了金属栅线电极的遮挡,结合前表面的金字塔绒面结构和减反层组成的陷光结构,能够最大限度地利用入射光,减少光学损失,具有更高的短路电流。同时,背部采用优化的金属栅线电极,降低了串联电阻。这种电池正面无遮挡的ABC电池,不仅转换效率高,而且具有外形美观等优势,适合应用于光伏建筑一体化,具有极大的商业化前景。ABC电池25.5%的量产效率,比市场现有的主流电池23%的转换效率,提升了10%,可以通过效率的提升更好地推动光伏行业度电成本的下降。让我们期待N型电池时代ABC电池的靓丽表现。

公司目前 36GW的 PERC产能已基本实现满产,大尺寸规模行业领先。公司新一代 N 型 ABC 电池实验室平均转换效率达 25%,最高转换效率达 26%。公司计划 2021 年底建成约 300MW 的 ABC 电池量产线以及约 500MW 的 ABC 组件研发线,2022 年 Q1 可批量供应 ABC 电池产品。N 型电池新技术扩产总规划为 52GW,其中珠海一期 6.5GW 和义乌一期 2GW项目将于 2022 年底投产,公司预计量产线平均转换效率可达到 25.5%。

声明:文章观点来自网友,仅为作者个人研究意见,不代表韭研公社观点及立场,站内所有文章均不构成投资建议,请投资者注意风险,独立审慎决策。
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爱旭股份
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  • 慢就是快123456
    超短追板
    只看TA
    2021-12-06 03:20
    Abc电池
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  • 熊途牛路
    躺平的老韭菜
    只看TA
    2021-11-22 16:52
    谢谢分享
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