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HJT:下一代光伏電池來(lái)了!
時(shí)間:2022-01-23 06:22:04

光伏電池是有效利用太陽(yáng)能的重要手段。眾多類型的光伏電池中,單晶硅太陽(yáng)能電池技術(shù)已經(jīng)確立光伏產(chǎn)業(yè)顯著的優(yōu)勢(shì)地位。P型單晶硅發(fā)展較早,主流產(chǎn)品經(jīng)歷了BSF電池,PERC電池以及雙面PERC+電池的不斷發(fā)展,電池效率已逐漸接近瓶頸。與之相比,N型硅片具有較長(zhǎng)的少子壽命、更小的光致衰減,公認(rèn)未來(lái)高效光伏電池發(fā)展將切換到N-Topcon、HJT等N型電池方向。 

基于N型硅片的異質(zhì)結(jié)電池(Heterojunction with Intrinsic Thin-Layer, HIT) ,結(jié)合了薄膜太陽(yáng)能技術(shù),理論效率達(dá)27%以上,是已知量產(chǎn)電池中相對(duì)效率最高的結(jié)構(gòu),成為了下一代電池技術(shù)的最有力競(jìng)爭(zhēng)者。 

HJT電池的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 

◇ 結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正背面受光后均可發(fā)電 

在封裝為雙面電池后,可獲得近10%發(fā)電增益。 

◇ 較長(zhǎng)的少子壽命 

受益于本征非晶硅的良好對(duì)缺陷的鈍化以及更大的禁帶寬度,電池的開(kāi)路電壓高。 

◇ 溫度和光照穩(wěn)定性好 

HJT電池溫度系數(shù)小,在弱光和光照升溫條件下輸出特性衰減較少,無(wú)Staebler-Wronski效應(yīng),幾乎無(wú)光致衰減。 

◇ HJT在N型單晶硅上結(jié)合低溫薄膜工藝,制作工序少 

典型的制作工藝,整個(gè)工藝通常不超過(guò)200℃,硅片本身受熱損傷和熱型變影響小,可以使用更薄的硅片。 

基于以上特點(diǎn),HJT電池實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25%,結(jié)合IBC技術(shù)的HBC電池突破26%,目前采用MBB多主柵、光注入退火,RPD等增效技術(shù),量產(chǎn)平均效率在近期也可望突破24%,與傳統(tǒng)PERC和N-Topcon相比效率極具競(jìng)爭(zhēng)力。然而,受高昂的成本制約,主流市場(chǎng)HJT仍然難以對(duì)抗傳統(tǒng)PERC電池的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。因此,兼顧提效基礎(chǔ)上的降本是HJT產(chǎn)業(yè)的重中之重。 

HJT的降低成本路線 

(1)HJT采用了與傳統(tǒng)晶硅電池工藝設(shè)備不兼容的薄膜沉積的技術(shù),設(shè)備一次投資高,帶來(lái)成本的上升,通過(guò)推動(dòng)HJT產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展,設(shè)備成本有望持續(xù)下降,接近與PERC持平。 

(2)N型硅片市場(chǎng)價(jià)格高于P型,隨著P型硅片的大幅降價(jià),HJT電池N型硅片的價(jià)格劣勢(shì)被進(jìn)一步放大,將硅片薄片化可以有效降低電池硅耗量,節(jié)約生產(chǎn)成本。 

(3)目前,銀漿的使用是HJT工藝中極為重要的成本組成,采用的低溫銀漿需要很好的平衡電阻率、浸潤(rùn)接觸,焊接拉力以及印刷性等性能要求。由于HJT雙面絲網(wǎng)印刷,銀消耗達(dá)到燒結(jié)型銀漿的3倍,往往占電池非硅成本一半以上。采用的低溫銀漿通常為潛伏性固化型,需要低于室溫保存,冷鏈運(yùn)輸需求也會(huì)進(jìn)一步推高成本。因此,銀漿及相應(yīng)工藝技術(shù)的優(yōu)化有望帶來(lái)巨大降本空間。 

電阻率偏高是低溫銀漿單耗居高不下的最直接原因。在優(yōu)化銀粉體系組成、固化體系基礎(chǔ)上,通過(guò)納米技術(shù)加持,可以獲得更低電阻,更低銀含量的低溫銀漿。在開(kāi)發(fā)低阻漿料基礎(chǔ)上,通過(guò)細(xì)柵細(xì)線化配合圖形優(yōu)化可以帶來(lái)直接的銀耗降低。 

另外,提效和降本的雙重壓力下,各大廠商多種融合工藝技術(shù)的探索,如SmartWire,分步印刷等,避開(kāi)高銀耗量的主柵印刷或?qū)⒅鳀藕图?xì)柵漿料性能解耦,降低主柵漿料銀含量或引入部分賤金屬替代銀,大幅降低銀耗成本。 

作為光伏電池金屬化的領(lǐng)導(dǎo)者,賀利氏在優(yōu)化傳統(tǒng)通用低溫銀漿產(chǎn)品系列的同時(shí),推動(dòng)低溫銀漿差異化發(fā)展和專業(yè)化訂制,開(kāi)發(fā)電阻率小于4*10-6Ωcm,適用35微米以下網(wǎng)板開(kāi)口印刷的細(xì)柵專用漿料,以及焊接拉力大于2N/mm的主柵專用漿料,適于室溫存儲(chǔ)的高穩(wěn)定性漿料。 

我們相信,隨著各種提效和降本工藝技術(shù)的持續(xù)整合,產(chǎn)業(yè)化規(guī)?;瘜?duì)性價(jià)比提升的有效推動(dòng),憑借高效低衰以及全生命周期更高發(fā)電量的優(yōu)勢(shì),HJT可望不斷將發(fā)展?jié)摿D(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),成為市場(chǎng)的主流。 

關(guān)鍵詞: HJT 光伏電池 太陽(yáng)能

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