最有潛力的下一代電池技術(shù)-異質(zhì)結(jié)電池

什么是異質(zhì)結(jié)電池?它有什么特點(diǎn)?異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率高，拓展?jié)摿Υ?，工藝?jiǎn)單并且降本路線(xiàn)清晰，契合了光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，是最有潛力的下一代電池技術(shù)。目前正處于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期，產(chǎn)業(yè)中新老玩家紛紛加速HIT電池產(chǎn)線(xiàn)的投產(chǎn)，目前全球已有HIT電池產(chǎn)能接近3GW，但主要參與方當(dāng)前的規(guī)劃產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)16GW，具有長(zhǎng)期投資價(jià)值。

異質(zhì)結(jié)電池全稱(chēng)為本征薄膜異質(zhì)結(jié)電池，同樣是基于光生伏特效應(yīng)，只是P-N結(jié)是由非晶硅(a-Si)和晶體硅(c-Si)材料形成的(背面的高低結(jié)亦然)。

HIT電池結(jié)構(gòu)：

在電池新技術(shù)方面，異質(zhì)結(jié)電池由于其獨(dú)特的雙面對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)及非晶硅層優(yōu)秀的鈍化效果，具備著轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、幾乎無(wú)光致衰減、溫度特性良好、可使用薄硅片、可疊加鈣鈦礦等多種天然優(yōu)勢(shì)，加之其制造工藝流程較短，未來(lái)成本下降空間較大。

從光伏電站的業(yè)主視角出發(fā)，應(yīng)用HJT技術(shù)后，光伏電池片的轉(zhuǎn)換效率從22.3%提升至24%，即同等占地面積的電站，年發(fā)電量約增加7.6%。

異質(zhì)結(jié)技術(shù)不僅具備優(yōu)異的轉(zhuǎn)換效率，而且生產(chǎn)工藝步驟相對(duì)簡(jiǎn)單。與需要10余項(xiàng)流程的PERC+以及TOPCon相比，HJT工藝流程相當(dāng)簡(jiǎn)潔，首先，與常規(guī)電池處理一致，對(duì)機(jī)械切割后的硅片表面進(jìn)行蝕刻、制絨處理。隨后，開(kāi)始在硅片兩側(cè)沉積本征非晶硅薄膜，然后再沉積極性相反的摻雜非晶硅薄膜。再下一步，開(kāi)始制備TCO薄膜，TCO的制備主要通過(guò)物理氣相沉積(PVD)技術(shù)的濺射來(lái)完成。最后，在TCO頂部進(jìn)行表面金屬化處理，便可得到異質(zhì)結(jié)電池。

而且其中清洗制絨和絲網(wǎng)印刷都是傳統(tǒng)硅晶電池的工藝，HJT獨(dú)特的工藝在于非晶硅薄膜沉積以及TCO膜沉積。

目前國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)積極推動(dòng)異質(zhì)結(jié)電池的產(chǎn)業(yè)化，M2規(guī)格電池片的實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率已突破25%，領(lǐng)先的量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率位于23.5%-24%之間。

2019年6月隆基股份發(fā)布了M6(166mm)硅片，2019年8月中環(huán)股份發(fā)布了M12(210mm)硅片，新一輪的硅片規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的變化啟動(dòng)。

2020年6月隆基股份、晶澳科技、晶科能源等企業(yè)成立182聯(lián)盟，致力于推動(dòng)182mm硅片的量產(chǎn)化應(yīng)用，有助于大組件的量產(chǎn)。

2020年7月16日，天合光能發(fā)布了最新一版的至尊組件，組件采用210硅片制成的PERC電池，版型為6*10，同時(shí)采用了半片低溫?zé)o損切割、多主柵以及高密度裝封等技術(shù)，功率可達(dá)600W。其中低溫?zé)o損切割技術(shù)和多主柵技術(shù)的推廣應(yīng)用都將有助于未來(lái)異質(zhì)結(jié)電池的應(yīng)用。

值得注意的是，組件的功率等于組件中有效的電池片面積、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度以及電池效率之積。因此未來(lái)將異質(zhì)結(jié)電池替代PERC電池時(shí)將造就更大功率的組件，從而為終端投資者帶來(lái)更低的單瓦成本和度電成本。

相比于PERC電池，HIT電池在制備過(guò)程對(duì)清潔度要求更高，需要對(duì)設(shè)備和車(chē)間做到更高程度的潔凈度，因此不能與傳統(tǒng)電池的生產(chǎn)車(chē)間兼容。整體而言HJT電池生產(chǎn)設(shè)備與單晶PERC電池生產(chǎn)不兼容，亦不完全與TOPCon、IBC等其他N型電池設(shè)備兼容。

HIT制絨清洗設(shè)備：捷佳偉創(chuàng)的鏈?zhǔn)紿IT硅片清洗設(shè)備和超高產(chǎn)能HIT單晶制絨清洗設(shè)備均已完成樣機(jī)，并正式交付客戶(hù)HJT電池線(xiàn);

非晶硅沉積設(shè)備：主要以進(jìn)口設(shè)備為主，包括日本松下、梅耶博格、應(yīng)用材料等，國(guó)內(nèi)理想能源已開(kāi)始VHFCVD的研制。

透明導(dǎo)電薄膜設(shè)備：日本住友壟斷了RPD設(shè)備的專(zhuān)利以及對(duì)應(yīng)的專(zhuān)屬靶材IWO，捷佳偉創(chuàng)通過(guò)與其合作具備了RPD產(chǎn)品供應(yīng)能力;馮阿登納、新格拉斯等外資企業(yè)基于PVD的工藝也推出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品，但由于ITO靶材性?xún)r(jià)比相對(duì)較低，且PVD工藝在鍍膜質(zhì)量上較RPD仍存在一定差距，因此PVD尚未全面推廣。

絲印設(shè)備：競(jìng)爭(zhēng)格局與PERC電池基本一致，邁為股份具備較為明顯的優(yōu)勢(shì)，但捷佳偉創(chuàng)也推出了相關(guān)產(chǎn)品。以上就是異質(zhì)結(jié)電池解析，希望能給大家?guī)椭?