編者按:PERC 快速推廣之后, N 型電池開始受到業(yè)內(nèi)越來越多的關(guān)注和認(rèn)可,在各類 N 型電池中, 異質(zhì)結(jié)電池由于效率更高,在一些 BOS 成本高的市場(chǎng)已具 備一定的經(jīng)濟(jì)性。
電池片 2.5 代:“PERC+”將接棒“單晶”替代“多晶”的歷史使命
以轉(zhuǎn)換效率為軸看光伏技術(shù)發(fā)展,如果說 BSF 電池為 1 代電池、PERC 單晶為 2 代電池,則我們正處 PERC+的 2.5 代電池時(shí)代。目前,常規(guī) Al-BSF 單晶電 池的效率大概是 20-20.3%,對(duì)應(yīng)的組件功率為 280W,主要的效率損失來自于 背面全金屬的復(fù)合。因此,背鈍化電池結(jié)構(gòu) PERC 應(yīng)運(yùn)而生,與常規(guī)電池相比, PERC 電池背面增加了氧化鋁 AlOx,氧化硅 SiOx 和氮化硅 SiNx 等鈍化疊層, 因此電池的表面復(fù)合速率大大的降低,電池的開壓 VOC 可以提升 15-20mV。而且,由于背面鈍化層可以增加光學(xué)內(nèi)反射作用,因此電池的電流 ISC 也會(huì)有顯著的提升。
作為第 3 代電池,目前 HJT(異質(zhì)結(jié))異質(zhì)結(jié)電池研發(fā)進(jìn)展迅速。PERC 快速 推廣之后, N 型電池開始受到業(yè)內(nèi)越來越多的關(guān)注和認(rèn)可,在各類 N 型電池中, 異質(zhì)結(jié)電池(HJT(異質(zhì)結(jié)))由于效率更高,在一些 BOS 成本高的市場(chǎng)已具 備一定的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前,業(yè)內(nèi) PERC 規(guī)模適中的企業(yè)投入 HJT(異質(zhì)結(jié))意愿 較強(qiáng),部分企業(yè)已開始中試或小批量投運(yùn),而 PERC 規(guī)模較大的公司也在關(guān)注 HJT(異質(zhì)結(jié))進(jìn)展。
PERC+已至,目前正處代際過渡期目前 PERC+較異質(zhì)結(jié)更有性價(jià)比。對(duì)比 PERC、TOPCon、HJT(異質(zhì)結(jié))三種電池的成本數(shù)據(jù),PERC 電池成本最低, 對(duì)應(yīng)組件功率也最低,并且存在 LID/PID/LETID 等衰減,后期發(fā)電能力弱;TOPCon 的成本較 PERC 高 1 元/片左右,由于功率較高,能夠有效攤薄組件 和 BOS 成本,TOPCon 電池 23%的效率已經(jīng)和 PERC 電池 22%效率的系統(tǒng) 端成本持平,加上 TOPCon 組件高雙面率、低衰減特性,綜合發(fā)電能力更強(qiáng), 已經(jīng)成為更具有優(yōu)勢(shì)的選擇;HJT(異質(zhì)結(jié))成本較 TOPCon 高 1.4 元/片,目 前效率以及組件功率跟 TOPCon 相當(dāng),雙面率和抗衰減能力也相當(dāng),性能相近 的情況下系統(tǒng)端成本高太多,現(xiàn)有成本下要形成競(jìng)爭(zhēng)力,效率需要提升至 24.5%, 可以近似得到電池成本增加 0.12 元/W,轉(zhuǎn)換效率需要提升 1%可使得系統(tǒng)端成 本持平。
從普通單晶電池到 PERC 只要增加兩到三個(gè)工序,即可實(shí)現(xiàn) BSF 向 PERC 的轉(zhuǎn)化。PERC 電池的工藝流程包括:沉積背面鈍化層,然后開槽形成背面接 觸。相較常規(guī)光伏電池的工藝流程新增了兩個(gè)重要工序,只需在傳統(tǒng)電池產(chǎn)線 上額外增加鈍化膜沉積設(shè)備(PECVD 設(shè)備或 ALD 設(shè)備)和激光開槽設(shè)備即 可。
PERC 核心產(chǎn)品為 PECVD 設(shè)備、絲網(wǎng)印刷等。其中,捷佳偉創(chuàng)的核心產(chǎn)品 PECVD 設(shè)備和擴(kuò)散爐均為自主研發(fā),采用的核心技術(shù)和設(shè)備關(guān)鍵性能整體均處 于國際先進(jìn)水平。管式PECVD設(shè)備主要采用業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的背面鈍化疊層膜技術(shù), 有效提高晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率。公司研發(fā)技術(shù)及生產(chǎn)能力覆蓋電池片前中端 生產(chǎn)所有核心設(shè)備,是國內(nèi)僅有的能夠?yàn)榭蛻籼峁┱浊爸卸松a(chǎn)線設(shè)備的供 應(yīng)商。
電池 PERC 化極大地提升了對(duì) PECVD 設(shè)備的需求。PERC 電池與常規(guī)電池最 大的區(qū)別在背表面介質(zhì)膜鈍化,即在傳統(tǒng)產(chǎn)線基礎(chǔ)上,需增加背面鈍化鍍層與 鈍化層激光開槽兩道工序。其中背面鈍化鍍層包括氧化鋁鍍層與氮化硅鍍層, 市場(chǎng)中存在兩種技術(shù)路線,一是采用 PECVD+PECVD 兩臺(tái)設(shè)備,代表廠商為 捷佳偉創(chuàng);二是用 ALD+PECVD 兩臺(tái)設(shè)備,代表廠商為江蘇微導(dǎo)。相較于后者, 前者沉積速率高,并擁有兩臺(tái)設(shè)備可以合并成一臺(tái)的工藝可能。
PERC+2.5 代更關(guān)注 LPCVD、堿拋光等新增設(shè)備及新型鍍膜設(shè)備。TOPCon 在現(xiàn)有 PERC 設(shè)備基礎(chǔ)上增加 LPCVD 設(shè)備,B 擴(kuò)以及繞鍍清洗難度較低,投 資增加 1 億/GW 可完成技術(shù)升級(jí),運(yùn)營成本低。目前行業(yè)中以捷佳偉創(chuàng)為代表 的設(shè)備商新型 TOPCon 設(shè)備已批量出貨,同時(shí)儲(chǔ)備多種 PERC+鍍膜設(shè)備,代 表了設(shè)備行業(yè)新型 PERC+研發(fā)高地。
PERC+“2.5 代”仍在繼續(xù),存量及新增產(chǎn)能替代空間大。大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)潮集中于 18-20 年,統(tǒng)計(jì) 2017 年以來各主流電池商擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃及產(chǎn)能落地進(jìn)程,截止到 2019 年,主流高效電池商投產(chǎn)規(guī)劃累計(jì)達(dá) 100GW。目前業(yè)界已經(jīng)達(dá)成共識(shí), PERC 工藝已成為行業(yè)電池標(biāo)配,傳統(tǒng)主流大廠從 2017 年就開始大規(guī)模布局 PERC 技術(shù),購置設(shè)備,提升產(chǎn)能。與此同時(shí),行業(yè)內(nèi)前期投入的部分 PERC 化產(chǎn)線也可以通過優(yōu)化升級(jí) PERC+,各大主流電池商布局 PERC 產(chǎn)線意愿積 極。預(yù)計(jì)未來 PERC+將滲透存量及新增設(shè)備市場(chǎng),引發(fā)新一輪投產(chǎn)熱潮。
原標(biāo)題:電池片 2.5 代:“PERC+”將接棒“單晶”替代“多晶”的歷史使命