TOPCon、異質結孰優孰劣?異質結發展進程如何?GSS全球高效太陽能電池與設備技術研討會上,東方日升研發高級總監劉亞鋒全面講述大尺寸異質結組件相關知識。
劉亞鋒認為,從產品技術角度來看,異質結有三方面需要突破:
首先是效率方面,2021年異質結電池效率需要在24%以上,而2022年,其效率則需要達到24.5%以上,從現在發展趨勢看,雖然要達到預期效率并不困難,但是較為困難的是解決方案并不成熟。
其次是成本問題。異質結現在最大的問題是其較高的成本,高成本嚴重地限制了異質結產業化的發展。但是技術方案已經在開發當中,路線也較為明確,有效降低成本只是時間問題。
最后一方面則是可靠性問題。其中涉及量產效率、量產挑戰兩方面。量產電池效率與硅片品質、設備鈍化和金屬化效果穩定性之間相關,最佳開路電壓大于740mV。
對于異質結電池量產的挑戰,劉亞鋒分析主要體現在硅片品質、載體運行時間對ITO薄膜的影響 、水汽對HJT電池參數的影響三方面。在硅片品質方面,N型硅片特別需要控制好氧含量。而載體運行方面,真空度隨著載體的使用時間而變差,東方日升認為或是由于載體上的ITO薄膜吸收了水分,從而導致了真空不良。水汽對異質結電池影響明顯,在水汽作用下, ITO膜出現惡化,進而對組件封裝材料提出更高要求,因為EVA/POE中的添加劑會與ITO反應,進而影響組件可靠性。
對于異質結組件的優勢,劉亞鋒講到主要體現在高可靠性、高發電量、最佳度電成本、弱光發電高、雙面率高、溫度系數低等多方面,這些保證了異質結電池組件擁有更高的發電收益率。某項目數據顯示,異質結雙面組件相對PERC雙面組件每瓦收益率提高7.5% ,異質結雙面組件相對PERC單面組件每瓦收益率提高14.4% 。所以,劉亞鋒總結,綜合考慮發電量和成本,異質結產品具備電站應用價值,現今異質結LCOE和PERC組件基本接近,但隨著異質結產品的成本降低,在未來異質結將更有競爭力。
對于大家關注的TOPCon與異質結的對比,劉亞鋒分析雙方各有特點。TOPCon設備投資成本低,與現有產線設備兼容,背面選擇性鈍化 ,高溫工藝、 薄硅片良率低 ;異質結為全新設備、投資成本高 ,兼容未來的高效電池技術 ,正背面選擇性鈍化 ,低溫工藝 、薄硅片易實現 。
對于異質結產業的發展,劉亞鋒將其分為三個階段:技術產品開發期,時間為2019-2021年,此階段更多玩家介入,百MW級產線開始投建,材料、設備的產業化為摸索階段;2022-2023為發展期,該階段設備和物料成本大幅降低,主流玩家開始擴產,伴隨著產品供應量和市場的增大;2024年起,將進入爆發期,此時的異質結設備成本大幅降低接近PERC,GW級大規模投產出現。
同時,據劉亞鋒介紹,異質結作為東方日升的標桿產品,在未來將不斷整合大硅片、無應力焊接、疊瓦等先進技術持續提升產品優勢。據了解2021年底東方日升電池產能將達20GW、組件產能28GW,210尺寸將在兩個產能領域各占50%。
(以上內容為世紀新能源網根據會議現場內容整理而成,未經嘉賓審核)
劉亞鋒認為,從產品技術角度來看,異質結有三方面需要突破:
首先是效率方面,2021年異質結電池效率需要在24%以上,而2022年,其效率則需要達到24.5%以上,從現在發展趨勢看,雖然要達到預期效率并不困難,但是較為困難的是解決方案并不成熟。
其次是成本問題。異質結現在最大的問題是其較高的成本,高成本嚴重地限制了異質結產業化的發展。但是技術方案已經在開發當中,路線也較為明確,有效降低成本只是時間問題。
最后一方面則是可靠性問題。其中涉及量產效率、量產挑戰兩方面。量產電池效率與硅片品質、設備鈍化和金屬化效果穩定性之間相關,最佳開路電壓大于740mV。
對于異質結電池量產的挑戰,劉亞鋒分析主要體現在硅片品質、載體運行時間對ITO薄膜的影響 、水汽對HJT電池參數的影響三方面。在硅片品質方面,N型硅片特別需要控制好氧含量。而載體運行方面,真空度隨著載體的使用時間而變差,東方日升認為或是由于載體上的ITO薄膜吸收了水分,從而導致了真空不良。水汽對異質結電池影響明顯,在水汽作用下, ITO膜出現惡化,進而對組件封裝材料提出更高要求,因為EVA/POE中的添加劑會與ITO反應,進而影響組件可靠性。
對于異質結組件的優勢,劉亞鋒講到主要體現在高可靠性、高發電量、最佳度電成本、弱光發電高、雙面率高、溫度系數低等多方面,這些保證了異質結電池組件擁有更高的發電收益率。某項目數據顯示,異質結雙面組件相對PERC雙面組件每瓦收益率提高7.5% ,異質結雙面組件相對PERC單面組件每瓦收益率提高14.4% 。所以,劉亞鋒總結,綜合考慮發電量和成本,異質結產品具備電站應用價值,現今異質結LCOE和PERC組件基本接近,但隨著異質結產品的成本降低,在未來異質結將更有競爭力。
對于大家關注的TOPCon與異質結的對比,劉亞鋒分析雙方各有特點。TOPCon設備投資成本低,與現有產線設備兼容,背面選擇性鈍化 ,高溫工藝、 薄硅片良率低 ;異質結為全新設備、投資成本高 ,兼容未來的高效電池技術 ,正背面選擇性鈍化 ,低溫工藝 、薄硅片易實現 。
對于異質結產業的發展,劉亞鋒將其分為三個階段:技術產品開發期,時間為2019-2021年,此階段更多玩家介入,百MW級產線開始投建,材料、設備的產業化為摸索階段;2022-2023為發展期,該階段設備和物料成本大幅降低,主流玩家開始擴產,伴隨著產品供應量和市場的增大;2024年起,將進入爆發期,此時的異質結設備成本大幅降低接近PERC,GW級大規模投產出現。
同時,據劉亞鋒介紹,異質結作為東方日升的標桿產品,在未來將不斷整合大硅片、無應力焊接、疊瓦等先進技術持續提升產品優勢。據了解2021年底東方日升電池產能將達20GW、組件產能28GW,210尺寸將在兩個產能領域各占50%。
(以上內容為世紀新能源網根據會議現場內容整理而成,未經嘉賓審核)