BC技術,無疑是當下光伏行業備受關注的技術路線。當光伏龍頭企業隆基綠能董事長鐘寶申提出,未來5-6年,BC類電池將成為晶硅電池的絕對主流,其大量產品都會走向BC路線。此言論一出,市場開始重新審視起BC技術。
BC技術的發展歷程最早可追溯至48年前。1975年,Schwartz和Lammert首次提出背接觸式光伏電池概念;1984年,斯坦福教授Swanson研發了IBC類似的點接觸(Point Contact Cell,PCC)太陽電池;1985年,Swanson教授創立SunPower,并研發了IBC電池。
“BC技術為什么這么多年發展不起來,最大的問題是,SunPower電池結構所用的光刻工藝成本非常高,導致普及應用受限。”近日,上海交通大學太陽能研究所所長、上海市太陽能學會名譽理事長沈文忠教授在接受媒體采訪時表示,如今,中國企業采用激光圖形化取代光刻工藝,這是巨大的進步。
為此,沈文忠判斷,BC技術的發展不會像前十年那么緩慢,未來十年,一定會發展得更快,市場前景非常好。
激光圖形化推動BC技術發展
BC類電池,即Back Contact(背接觸)電池,是當前各類背接觸結構晶硅太陽能電池的泛稱,主要包括IBC、HBC(HJT+IBC)、TBC(TOPCon+IBC)、HPBC等。該電池前表面沒有柵線,正負極采用交叉排列的方式被制備在電池背面,避免了常規電池正面柵線的遮光損失。
在沈文忠看來,BC電池結構有以下三個優點:一是正面沒有金屬柵線遮擋,轉換效率高;二是正面沒有柵線,非常美觀,特別適合應用于分布式光伏場景;三是通用性好,TOPCon、HJT、PERC、疊層電池等都可以跟BC技術相結合,疊加工藝繼續擴大效率優勢。
但相應的,BC電池制造的挑戰也非常大,主要難點在于,所有的電極都在背面,需要做到很好的隔離,不然導通了就會短路。目前中國企業在隔離方面,最經濟的方法就是用激光圖形化處理。沈文忠認為,用激光圖形化處理,而不是用光刻或者其它工藝來圖形化,這是很有發展前景的。
此外,不管是電池工藝,還是組件工藝,中國有強有力的配套產業鏈,都能形成很好的配合,也是支撐中國在BC技術上得以發展的重要原因。
高性價比將提升BC技術規模化效益
BC電池具備最高的轉化效率,并可疊加其它電池工藝繼續擴大優勢,預計未來會有更多企業進行布局。當下,選擇BC技術路線的企業中,隆基綠能和愛旭股份最具有代表性。其中,隆基綠能自2018年開始研究的HPBC是BC類電池中的一種重要方向。
HPBC是復合鈍化背接觸電池的簡稱,HPBC電池的標準版量產效率突破25%。該電池技術通過電池內部結構工藝調整,可大幅提升電池的光線吸收和光電轉換能力,有效增加組件輸出功率。2022年11月2日,隆基綠能發布了基于高效HPBC電池技術打造的新一代組件產品Hi-MO 6,量產組件效率可達23.3%。
而任何一種技術的規模化效益,一定是靠性價比的提升。沈文忠表示,P型BC結構電池未來可以運用鋁漿這一技術工藝,是最大亮點。其背面的鋁可以跟P型硅片形成局域鋁背場,用絲網印刷鋁漿即可實現電極的基礎。P型硅片全球保有量最大,產業鏈成熟,未來還可以用鋁漿代替銀漿,從性價比來看是最佳的。市場上其他N型BC結構電池則選擇電鍍銅技術,但電鍍工藝本身較復雜,成本相對較高。“從性價比來看,我更看好P型BC結構電池的性價比。”
BC技術能在中國發展起來,龍頭的帶動效應不可忽視。據悉,到2023年年底,隆基綠能擴產的30GW的HPBC產能,將全面達產。基于此,沈文忠判斷,現在很多企業雖然沒有實現產業化,但都在做技術研發,龍頭企業的示范作用發揮了之后,BC技術一定能夠快速發展起來,并將超過傳統電池的擴產速度。