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异质结电池进入大规模量产倒计时?

在政策和技术的推动下,行业的迭代发展犹如“后浪推前浪”,光伏行业也不例外。而在不断追求“降本提效”的光伏行业发展中,电池片的迭代需求又显得尤为重要。在这样的“后浪”推动下,异质结电池(HJT)以其“增效降本”的巨大潜力,成为光伏产业技术变革的重要推动力。

异质结电池竞争优势明显

异质结电池全称晶体硅异质结太阳电池,又称HIT、HJT、HDT、SHJ(为避免专利纠纷,各公司分别起名,都为异质结电池)。该技术是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,被认为是高转换效率硅基太阳能电池的重要发展方向之一。

与目前主流的高效光伏电池PERC相比,异质结电池核心工艺只有制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备4个步骤。

而且异质结电池天然的对称型结构使其具有更高的双面率,自带的低温工艺以及N型电池等天然优势都更利于实现薄片化,为降本提效带来了更多的可能性。

“因为异质结电池是一个对称型的电池结构,所以从产品的结构属性上来看,它比较适合做双面电池,双面率较高,所以与目前的主流光伏电池相比,如果正面功率相同的情况下,异质结电池能够产生更大的发电量。”赛迪智库集成电路研究所主任江华向《中国电子报》记者介绍道。

数据也显示,已经量产的PERC电池效率是22.5%,而异质结电池转换效率在24%~25.5%左右,高出PERC电池2%~3%。

在使用效率同为22%的PERC电池组件和异质结电池组件时,异质结双面组件发电量比高效单晶PERC单面组件发电量高20%~30%左右,比高效单晶PERC双面组件发电量高10%。

“因为异质结电池使用的是N型衬底,整个产品的衰减相对于P型衬底电池来说就要小很多,也就是说它全生命周期内发的电量会比P型衬底电池发电量要更多。”江华说道。

众多优势集于一体,让异质结电池脱颖而出,竞争优势明显。业内甚至认为,2021年或将是异质结技术大发展的一年。

大规模量产还需等一等

正是看到了异质结电池“降本提效”的巨大发展潜力,众多光伏企业纷纷涌入异质结“蓝海”。

据不完全统计,目前异质结电池国内规划产能超60GW,新老电池片厂商均开始在异质结领域布局。金刚玻璃、爱康科技、安徽华晟、明阳智能等企业都纷纷加入异质结电池这盘棋局。

传统电池片厂商中,晶澳、通威、天合光能、东方日升等企业也已相继入局,加速由PERC电池向异质结电池转型发力。

除了企业发力布局,在技术突破方面,异质结电池也屡屡突破创新。

福建钜能电力有限公司相关负责人向《中国电子报》记者透露,今年7月,钜能电力联合国产低温银浆企业合作开发的HJT电池国产低温银浆,对银浆的印刷性、导电率、耗银量、产品电性能、拉力及组件可靠性等做了系统评估,成功将国产低温银浆规模化量产,使异质结电池成本大幅度降低进一步成为可能。

电池转换效率方面,在量产线上制作的异质结电池,经过TUV北德公司检测认证,钜能电力最高转换效率达到了25.31%,刷新了量产异质结电池转换效率的纪录!

但“众多企业的涌入”+“技术的突破”≠异质结可以实现大规模量产,大规模量产还要等一等。

“要达到10GW、20GW、30GW这种产量规模,并且达到现在的P型电池产品的良率和生产稳定性,这个(异质结电池)可能还是需要一段时间。”江华在谈到关于异质结电池大规模量产的问题时这样说道。

我们要看到,在大规模量产面前,还有众多亟待解决的困难和挑战。技术的成熟度、设备的投资成本、相关材料的价格等都是目前异质结电池规模量产的挑战。

异质结电池的生产线设备与PERC生产线相比更贵一些,尤其是核心设备PECVD,在实现国产化之前,其在HJT产线设备投资成本中占比可达50%-60%,因此PECVD国产化与性能进一步提升,一直被认为是异质结电池的“降本之匙”。

《中国电子报》记者在与福建钜能电力有限公司的采访中,也捕捉到了福建钜能电力有限公司有关异质结电池规模化量产的一些观点,他们认为:“异质结电池规模化量产尚处于起步阶段。制约异质结电池产业化的最主要因素是成本,在达到大规模量产前,异质结电池的生产成本仍偏高。这也是HJT技术虽然已经成熟,但是还未实现大规模量产的主要原因。”

异质结电池未来可期

中国光伏行业协会名誉理事长王勃华在7月举办的“光伏行业2021年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会”上表示,光伏已成为全球最具竞争力的电力产品,并认为我国“十四五”年均增长70GW~90GW,预计今年全年新增55GW~65GW。光伏已经成为我国实现“碳达峰”“碳中和”双碳目标的重要环节。

而异质结电池的大规模量产,是光伏行业“增效降本”、实现技术变革的重要推动力,是国家新能源系统大战略中光伏能源占比持续提升的保证。

“目前业内已有多项降低成本的技术或措施初见效果,为异质结电池大规模量产之路清扫障碍。”钜能电力向《中国电子报》记者这样表示。

在设备端,国产异质结电池产线核心设备技术日趋成熟,且具有自主知识产权。

例如福建金石能源有限公司的PECVD和PVD等核心设备均为自主研发,其“13片*13片,169片式”的大腔室设计,是国内目前最大的异质结PECVD设备,大腔室可获得极高的单腔室镀膜面积,且能耗少、占地面积小、设备利用率高。

在异质结电池主要原料之一的低温银浆方面,也实现了国产低温银浆的技术攻坚,充分证实了国产低温银浆可大规模应用于异质结电池量产。

除此以外,异质结电池产线装备具有强劲的提升能力。目前的HJT电池整线装备未来可进行技术升级,用于二代异质结量产,是异质结技术持续发展到26%、30+%效率的通用技术装备平台。

技术的突破为异质结电池带来革新,新资本的涌入为异质结电池注入活力,在国家扶持和政策引导下,异质结电池未来可期!

责任编辑:彭东浩


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