光伏行業(yè)下一個風(fēng)口顯現(xiàn),上市公司競相布局N型異質(zhì)結(jié)電池
N型異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)電池,因其光電轉(zhuǎn)換效率高、性能優(yōu)異、降本空間大和平價上網(wǎng)前景好,為光伏產(chǎn)業(yè)帶來了強勁的發(fā)展動力,形成了新的產(chǎn)業(yè)前沿。業(yè)內(nèi)認(rèn)為異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)或?qū)⒊晒夥袠I(yè)的下一個風(fēng)口。
多家上市公司在近期公告中均表示,自己正在關(guān)注這一領(lǐng)域。例如,山煤國際(600546.SH)、東方日升(300118.SZ)、通威股份(600438.SH)、協(xié)鑫集成(002506.SZ)、新特能源(01799.HK)、晶科能源(NYSE:JKS)等。
據(jù)光伏行業(yè)媒體PV-Tech報道,目前國內(nèi)布局異質(zhì)結(jié)技術(shù)的企業(yè)已有十余家,主要還有晉能、中智、漢能、鈞石、東方日升、通威、彩虹、國電投等。其中晉能、中智、漢能及鈞石等布局較早,已建成異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線,規(guī)模多在百MW級;通威、愛康科技(002610.SZ)、彩虹等新進(jìn)入的企業(yè)自去年起紛紛宣布了GW級的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能布局,目前產(chǎn)線多在建設(shè)中。
第一財經(jīng)記者了解到,在行業(yè)中,根據(jù)基體硅片的摻雜種類,可將單晶硅太陽能電池細(xì)分為P型電池和N型電池,前者的基體材料摻雜磞的P型硅片,后者的基體材料摻雜磷形成的N型硅片。
作為下世代光伏電池的發(fā)展,N型電池以較高發(fā)電效率、較高雙面率、較低功率衰減、較佳弱光發(fā)電等性能成為未來發(fā)展方向;而在各類N型電池中,異質(zhì)結(jié)電池的潛力尤為突出。
異質(zhì)結(jié)電池,全稱晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池。該技術(shù)是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜,它綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢,是高轉(zhuǎn)換效率硅基太陽能電池的熱點方向之一。
早在1990年,日本三洋公司就首次將帶有本征薄層的異質(zhì)結(jié)(HIT)成功開發(fā),并申請注冊為商標(biāo),當(dāng)時電池效率就達(dá)18.1%。2010年,三洋宣布擴大HIT組件生產(chǎn)規(guī)模;2012年被松下收購,2013年2月,三洋HIT轉(zhuǎn)換效率最高已達(dá)24.7%。
相對于傳統(tǒng)晶硅技術(shù),由于非晶硅薄膜的引入,硅異質(zhì)結(jié)太陽電池的晶硅襯底前后表面實現(xiàn)了良好的鈍化,因而其表面鈍化更趨完善,從而獲得很高的開路電壓。
記者采訪業(yè)內(nèi)專家鄒西原,他曾任天合光能、協(xié)鑫光伏、夏普太陽能首席運營官,對光伏行業(yè)的大規(guī)模制造運營管理有著獨到的經(jīng)驗和理念。
鄒西原表示,”異質(zhì)結(jié)作為下一代技術(shù)的熱點,尤其是PERC已經(jīng)確定產(chǎn)能大量溢出的情況下,占據(jù)異質(zhì)結(jié)的先機意味著其非常有機會成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈電池段的下一個龍頭,2019年海外光伏新上項目最熱門的就是異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)?!?/span>
”細(xì)分領(lǐng)域的各大公司都在布局,充分說明了異質(zhì)結(jié)技術(shù)的行業(yè)認(rèn)可度。而中國已經(jīng)毫無疑問是光伏的第一大國,或?qū)a(chǎn)生下一個借助異質(zhì)結(jié)技術(shù)平臺的新巨頭?!八a充道。
他同時表示,目前的異質(zhì)結(jié)成本模型明確指出國產(chǎn)設(shè)備、材料供應(yīng)鏈優(yōu)化及工藝的改良為主要降本路線,未來將領(lǐng)導(dǎo)行業(yè)變革。電池最終含稅成本
效率、成本、發(fā)電等多點潛力優(yōu)勢
公開資料顯示,2018年底中國N型高效電池產(chǎn)能將達(dá)7.5GW并持續(xù)發(fā)展,為N型單晶硅棒及硅片帶來巨大的市場需求。單晶拉棒技術(shù)正在從多次裝料拉晶(RCZ)向連續(xù)拉晶(CCZ)過渡,將有利于N型單晶硅電池的降低成本和進(jìn)一步推廣。
相比于傳統(tǒng)的太陽能電池,利用非晶硅薄膜與單晶硅襯底異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)電池的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:效率高、低光衰、溫度系數(shù)低、弱光響應(yīng)高等諸多優(yōu)勢。這些優(yōu)勢帶來的最明顯的特征就是,電池具備更高的發(fā)電能力、度電成本更低。
異質(zhì)結(jié)電池最為業(yè)界津津樂道的是其高效的發(fā)電能力及制程的簡化,并且一直在刷新著量產(chǎn)的電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。
異質(zhì)結(jié)電池的效率比P型單晶硅電池高1~2%,而且之間的差異在慢慢增大。公開數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前P型單晶PERC電池的轉(zhuǎn)換記錄是由晶科能源創(chuàng)造的23.95%,而HIT電池的轉(zhuǎn)換記錄則是日本Kaneka公司創(chuàng)造的26.63%。
此外,異質(zhì)結(jié)電池還可以與其他技術(shù)路線疊加(例如異質(zhì)結(jié)電池高開路電壓、IBC電池高短路電流的優(yōu)勢可以完美結(jié)合為HBC電池技術(shù))。目前來看,疊加后的實驗室效率更高,在原有的技術(shù)路線的基礎(chǔ)上,后續(xù)疊加其他技術(shù)路線(例如疊加鈣鈦礦技術(shù)為雙結(jié)電池)效率的提升空間非常大。
從理論上講,工藝步驟少,可以極大地降低電池的不良率,以及人工、運維等其他生產(chǎn)成本。
異質(zhì)結(jié)電池僅有四道工序,量產(chǎn)的降成本空間也是其被持續(xù)看好的原因之一。
由于生產(chǎn)工藝結(jié)合了薄膜太陽能電池低溫的制造優(yōu)點,避免了傳統(tǒng)的高溫工藝,不僅大大的節(jié)約能源損耗,而且低溫加工環(huán)境有利于實現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池薄片化,減少硅的使用量,降低硅原料成本。
制備工藝流程方面,相對于其他光伏電池大為簡化。流程包括:制絨清洗、非晶硅薄膜的沉積制備、TCO薄膜的沉積制備以及電極的制備(通常使用絲網(wǎng)印刷)四個步驟。異質(zhì)結(jié)電池比傳統(tǒng)光伏電池少了擴散和刻蝕2個步驟,比當(dāng)前最流行的PERC工藝少了4個步驟。
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