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哪种路线是未来?PERC、N-PERT、HIT、TOPCON、IBC电池技术及工艺对比

录入时间:2019/10/24 作者/来源PV兔子 兔子君

目前晶硅类电池的技术方向包括单晶和多晶而多晶电池逐渐向黑硅方向升级由于目前多晶电池的技术路线较为单一效率较单晶还有差距且目前市场份额有限在这里兔子君主要从技术角度和工艺角度来和大家聊一聊单晶电池

技术方面

单晶包括P型和N型P型电池中PERC技术逐渐成为主流叠加SE选择性发射极技术电池效率逐渐提升但是P型电池有其转换效率的极限而N型电池成为未来高转换效率的方向目前包括PERTTOPCon隧穿氧化钝化接触IBC全背电极接触HJT异质结四种技术路径下面兔子君将分别对各种技术路径进行说明

1.PERC目前技术比较成熟性价比比较高技术相对容易设备完成了国产化最高效率达到22%以上成为近两年高效电池主要扩产的技术叠加SE选择性发射极)技术预计明年依然是光伏电池主流技术另外各家主流组件厂商目前也都在扩能其中主要技术方向就是高效单晶PERC电池产线

2.N-PERT可实现量产技术难度容易设备投资较少但是与双面P-PERC相比没有性价比优势已经证明为不经济的技术路线

3.HIT技术则是通过增加一层非晶硅异质结来提高VOC开路电压从而提高电池片的转换效率HJT效率可达23%-24%工序少可实现量产目前已经有松下晋能等公司布局但是其设备贵投资成本高成为阻碍其大规模产业化的一点

4.TOPCON电池是在N型电池工艺的基础上研发出的隧穿氧化层钝化接触技术通过在背面制备超薄氧化硅SiO2和掺杂多晶硅薄层Poly-Si二者共同形成了接触钝化结构该技术可以极大地降低背面的表面复合和金属复合因此大幅度的提升N型电池的VOC和转换效率但是TOPCon电池背面收光较差量产难度很高目前有布局的企业包括天合LGREC中来等

5.IBC效率最高可以达到24%以上技术难度极高设备投资高成本高国内尚未实现量产目前布局的企业包括LG中来sunpower

从以上的对比来看PERC和HJT技术将是未来光伏电池技术的发力方向也是目前企业产能重点布局的地方

工艺方面

传统光伏电池的生产工艺目前常规的电池是P型电池传统的电池生产流程包括从硅片出发经历清洗制绒扩散制结刻蚀去除磷硅玻璃PECVD镀反射膜丝网印刷烘干烧结分类检测等工艺完成电池的制造

与常规单晶电池工艺相比PERC单晶电池主要增加了背面钝化和激光打孔两道工艺背面钝化工艺在硅片背面沉积三氧化二铝和氮化硅对硅片背面进行钝化三氧化二铝由于具备较高的电荷密度可以对P型表面提供良好的钝化氮化硅主要作用是保护背部钝化膜并保证电池背面的光学性能激光打孔工艺是利用一定脉冲宽度的激光去除部分覆盖在电池背面的钝化层和氮化硅覆盖层以使丝网印刷的铝浆可以与电池背面的硅片形成有效接触从而使光生电流可以通过Al背场到导出

HJT电池工艺主要包括制绒非晶硅沉积TCO沉积丝网印刷非晶硅沉积主要使用PECVD方法TCO薄膜沉积目前有两种方法RPD(反应等离子体沉积)和PVD物理化学气象沉积住友重工拥有RPD的专利而PVD技术发展成熟提供给设备的厂家较多

写在最后

我们认为电池技术迭代是促进行业降本增效的动力

1. PERC技术成熟设备国产化率高叠加SE选择性发射极进一步提升效率预计到2020年前依然是高效电池扩产的主流技术

2.N型电池是未来高效电池的发展方向其中N-PERT技术与双面PERC电池对比性价比不明显TOPcon量产难度高而IBC技术虽然转换效率较高但是未有量产实绩

3.HJT由于工序少国内已有企业量产具有成为高效电池未来的发展方向的潜质但是其目前的阻碍是设备投资较贵

从以上的对比来看PERC和HJT技术将是未来光伏电池发展的主要方向也是企业重点进行产能布局的地方兔子君认为在PERC和HJT技术布局的设备企业最终将走出来成为成长性的公司


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