下一代光伏主流技术

下一代光伏主流技术

26.33%
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世界纪录
异质结电池最高转换效率
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产品性价比高
持续降低终端使用成本
装备加持
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GW级异质结产线
助推异质结产业化进程加速
HDT异质结电池特点

HDT异质结电池特点

HDT高效异质结太阳能电池(High Efficiency Hetero-junction Double-side Technology Solar Cells),也简称为HJT,是利用PECVD在硅表面绒面形成后的N型单晶硅片正面沉积非常薄的本征硅钝化层和P型硅掺杂层,再在硅片的背表面沉积非常薄的本征硅钝化层和N型硅掺杂层,硅膜层沉积完成之后再利用PVD磁控溅射镀膜技术在电池的正反两面沉积透明氧化物导电薄膜(TCO)及金属叠层,最后利用金属成栅技术在电池的两面同时形成金属电极。

HDT太阳能电池技术优势

◎  低温制程:低温工艺流程,最高不超过220ºC,制程能耗少

◎  异质结发射极:宽带隙致高短路电流-Isc及高开压Voc,使用此技术的电池片转换效率的世界纪录已达到26.33%

◎  低温度系数:电池片功率温度系数低于-0.268%/ºC,更适于高温环境发电

◎  可柔性化应用:电池片的结构适合于使用超薄的硅片作为衬底,容易实现真正的柔性化

◎  双面发电:正反面三层膜和TCO都是透光的,且结构对称,天然就是双面电池,其双面率可以轻松做到90%以上;电池片双面吸光,适于制作双玻组件,可增加发电量超过10%


转换效率高,提效空间大

异质结电池具有更高的转换效率,且效率提升的空间大。

截止目前,异质结电池的量产转换效率在24%至25.5%之间,其中,福建钜能电力有限公司量产异质结电池最高转换效率达到了25.31%,远远高于PERC电池。

HDT与IBC技术契合性好,二者叠加技术的HBC的转换效率已经超过26%,与钙钛矿技术相结合的话,未来的转换效率有望超过40%。


异质结电池生产工序简化

HDT电池生产工序简化,具有良好的制程控制能力。

异质结电池量产主要工序仅需 4 步:制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备和电极制备,对应的设备为制绒清洗设备、PECVD、PVD和丝印设备,简短的工序可有效保证产品的良率和质量。

PERC电池是传统晶硅电池一次明显的提效升级,增加2步工艺,量产需要8道工序;Topcon是在N-PERC的基础上再一次升级,增加3步工艺,需要12道工序,复杂工序将受制于电池的良率、人工及运维等成本。




异质结电池效率提升路径清晰

◎  降低光学损失:减少制绒面的反射、减少导电氧化物及非晶硅的吸收、提高栅线电极的高宽比

◎  减少表面少子复合速率:优化硅片的清洗工艺、硅片表面的氢原子钝化、高质量的非晶硅薄膜的制备

◎  减少串联电阻:提高导电氧化物的导电性、减少不同层之间的接触电阻


异质结电池可实现硅片薄片化

异质结电池使用低温工艺,更容易实现硅片薄片化。

异质结电池生产工艺制程在220ºC以下的低温中进行,避免了晶体硅基底整体性能的衰减,减轻了硅片热应力和损坏,保持了硅片原有质量,有利于实现硅片薄片化,可以使硅片厚度降低到光吸收所需的最小值。硅片薄片化,不仅能节省硅料成本,还是电池柔性化应用的基础。

钧石能源目前已小批量验证过120μm硅片,薄片化还有较大空间,未来电池片的硅片厚度可降低至100μm以下。


异质结+钙钛矿叠层技术

异质结的结构特点,非常适合作为底电池同钙钛矿电池形成叠层电池,两者的叠层技术被认为是最具发展前景的组合。

研究成果显示,钙钛矿太阳能电池能更有效地利用高能量的紫外和蓝绿可见光,而异质结电池可以有效地利用钙钛矿材料无法吸收的红外光。因此,通过钙钛矿电池与异质结电池叠层方式组合,可以突破传统晶硅电池理论效率极限,进一步提升太阳能电池的转换效率。模拟表明,该叠层电池的转换效率可以达到40%以上。


低银耗技术是异质结产业化降本关键

低温银浆是丝网印刷工艺的关键材料,银浆用量大、成本高昂,在异质结电池成本中,低温银浆占据总成本的比重约为20%,占电池片非硅片成本比重超50%。

金石能源推出的低银耗技术,将低温银浆的使用量降低的技术推向一个新高度,其低温银浆单耗为13mg/W,相比较于常规异质结电池28mg/W的低温银浆单耗,使用量降低了50%。

在国产低温银浆导入异质结量产方面已有成功案例,2021年,福建钜能电力有限公司使用国产低温银浆生产的HJT电池超过1000万片,约60MW,经过批量化生产验证,充分证实了国产低温银浆大规模应用量产成功。


异质结电池开启产业化之路

根据中国光伏行业协会预测,2021年至2025年,我国光伏年均新增装机乐观情况可达到90GW,2025年最高可达123GW,年复合增速21%。异质结电池占比将从2020年的约3.5%提升至2025年的25%。

2020年被认为是异质结电池大规模量产元年,统计数据显示:2020年,有超过20家企业宣布了异质结电池的扩产计划,产能超过50GW。

2021年,多家光伏头部企业的异质结项目投产,根据媒体统计,2021年全球异质结电池规划产能已达到148.2GW ,其中已建成产能为6.35GW,在建或待建产能141.9GW。


异质结,光伏技术最佳的弯道超车机遇

 

持续提升的转换效率,不断优化的度电成本,异质结是光伏技术更迭最佳的弯道超车机遇!

 
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