N型电池市占率将稳步上升,异质结和钝化接触技术成关注热点

  • 2018年10月11日
  • 作者: 肖蓓
    肖蓓

    肖蓓

    大中华区高级编辑,Solar Media Limited 旗下 PV-Tech China

    肖蓓于2012年2月加入PV-Tech,担任驻大中华区编辑。肖蓓毕业于湖南商学院,并获得了传媒广告专业文学学士学位。曾就职于中国家族传媒集团《家族商业评论》,2010年加入大美国际资讯《光伏信息》报,先后负责中国华南、华东片区的新闻报道工作,多次策划并报道行业热点新闻,两年期间发表10多篇光伏产业新闻专题及30多篇深度新闻专题,共计逾25万字。其精华新闻报道收录于其个人博客,截至目前已受到业内近万人点击交流。在此期间,肖蓓走访了广东、湖南、成都、湖北、江苏、上海、陕西等地60多家光伏企业,涉及多晶硅、太阳能电池、组件、系统集成、设备、认证等领域,同时与广东、湖南、上海太阳能协会及科研院所专家保持着友好交流。肖蓓关注太阳能行业的新闻与未来走向,看好光伏产业并打算长期关注其发展。

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不同类型硅片市场份额,来源:ITRPV2018

不同类型硅片市场份额,来源:ITRPV2018

TOPCon电池结构

TOPCon电池结构

N型晶硅电池具有少子寿命高,无光致衰减,弱光效应好,温度系数小等优点,是晶硅太阳电池迈向理论最高效率的希望。ITRPV 2018预测N型硅片的市场占有率将持续增加,2020年近10%,2028年将达28%。

异质结技术成关注热点

N型晶硅电池主要包括N-PERT/N-PERL电池、叉指状背接触电池(IBC)和异质结电池三大类。2017年8月,应用异质结和背接触技术,日本Kaneka公司HBC电池效率达到创纪录的26.63%。

N-PERT和N-PERL电池结构简单,效率提升潜力大,可双面发电。英利、中来、林洋、LG等已经实现了N型单晶双面高效电池的量产。近期,Imec宣布,其最新一代大面积单面丝网印刷背面发射极N-PERT电池的转换效率达到了23.03%,年底有望提升至23.5%

异质结电池具有能量转换效率高、简单的低温制造工艺、薄硅片应用、温度系数和CTM低、可双面发电等一系列优势。异质结电池实现低成本量产的关键在于设备国产化、提高良率和产能以及降低硅片、低温银浆、TCO靶材和清洗制绒化学品等成本。日本松下、上澎、晋能、福建金石和中智电力等已实现异质结电池量产。2018年,通威、爱康、彩虹等企业纷纷开建异质结电池产能,且均规划了GW级产能布局,热度可见一斑。

IBC电池P-N结和电极全部在背面,完全消除了前表面栅线的遮光,量产平均效率可达23%。但IBC电池对硅片质量要求高,且制程相对复杂,因此成本高昂。使用工业化技术例如丝网印刷、管式扩散或离子注入来降低IBC电池成本。2018年初,天合光能6英寸IBC电池实现全面积效率高达25.04%。2018年8月,黄河水电200兆瓦IBC电池及组件项目正式开工。

TOPCon技术已成为下一代产业化N型高效电池切入点

钝化接触(TOPCon)技术能实现背面整面钝化,且无需开孔接触,可大幅提升N型电池转换效率,是N型电池重要发展方向。

TOPCon技术是在电池背面制备一层超薄的可隧穿的氧化层和一层高掺杂的多晶硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构,为硅片的背面提供了良好的表面钝化。由于氧化层很薄,硅薄层有掺杂,多子可以穿透这两层钝化层,而少子则被阻挡,如果在其上再沉积金属,就可以得到无需开孔的钝化接触。

中来光电将TOPCon技术引入其N型双面电池,电池平均转换效率提高到22.5%以上。2018年5月,中来与国家电投黄河水电签约,2019-2021年将交付总计5GW的N型单晶双面TOPCon电池。

此外,国内外光伏企业及研究机构,如英利、林洋、天合、荷兰能源研究中心(ECN)、澳大利亚国立大学(ANU)、中科院微电子研究所等都在该技术领域进行了深入研究,TOPCon技术已成为下一代产业化N型高效电池切入点。

由亚化咨询举办的第三届N型晶硅电池与钝化接触技术论坛将于2018年12月6-7日在江苏常州召开。来自KANEKA、IMEC、ECN、天合、通威、晶澳、晋能、林洋、隆基、中科院电工所、梅耶博格、Von Ardenne、美科设备、PVInfoLink等的专家将参会并作重要报告,重点探讨N型高效电池技术及发展方向。

会议将探讨光伏行业展望与N型电池和双面发电市场,N型硅片品质提升、薄片化与成本下降前景,N-PERT/N-PERL电池、异质结电池与IBC电池规模化生产关键设备与工艺优化,钝化接触技术在N型电池应用与效率提升展望,N型电池和钝化接触金属化工艺与先进导电浆料,N型电池双玻双面、多主栅和叠瓦组件的真实发电收益等。

(责任编辑:肖蓓)

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