光伏行業(yè)發(fā)展的核心動力在于技術創(chuàng)新,作為技術迭代周期內最具潛力的下一代高效電池技術,異質結(HJT)的降本增效進程受到高度關注。今年,愛康在薄片化、微晶工藝、少銀化、無銦TCO、鈣鈦礦疊層等多項降本增效核心措施上取得明顯進展,異質結產業(yè)化進程駛入“快車道”。
微晶硅工藝導入,效率提升先行一步
愛康微晶工藝是通過VHF - PECVD技術在異質結電池表面形成微晶硅薄膜。相較于傳統(tǒng)非晶硅薄膜,微晶異質結電池的導電性和透光度更優(yōu),填充因子優(yōu)勢更明顯,電流相對較低,開路電壓提高,光電轉換效率可提升0.2-0.3%以上。
愛康通過對工藝和設備不斷升級,不斷突破單面/雙面微晶異質結的效率極限。目前,愛康單面微晶異質結電池的量產平均轉換效率為25.3%-25.4%,最高批次可突破25.6%,生產良率為98%。今年第四季度,愛康將導入雙面微晶異質結電池的量產,預計平均轉換效率突破25.6%-25.7%,處于行業(yè)領先地位。在組件工藝上,愛康通過導入雙面微晶工藝,疊加光轉膜和二次鍍膜玻璃,CTM達到98%,電池到組件的封裝功率損失進一步減小。
多主柵/無主柵探索,提效降本雙效俱優(yōu)
愛康主要通過研發(fā)超多主柵(SMBB)、無主柵(0BB)等技術來實現(xiàn)提效降本。SMBB技術通過增加主柵數(shù)量降低主柵高度和寬度,提高入射光利用率、降低銀漿耗量和電學損耗。同時,焊帶和柵線接觸點變多,提升焊接可靠性和導電性。從去年開始,愛康高效異質結組件已從12BB轉向18BB超多主柵技術量產,210-66版型的異質結組件(18BB)最高功率突破720W,量產平均功率可達705W。
在無主柵技術方面,愛康采用銅焊帶匯集細柵電流并實現(xiàn)電池互連,電池正反面均沒有印刷主柵,實現(xiàn)了賤金屬代替銀主柵的功能,細柵采用銀包銅的漿料,整體電池片每瓦銀耗低于8mg。同時,愛康采用低成本的低溫層壓技術,銅焊帶主柵數(shù)量增加至22-24BB,實現(xiàn)異質結組件效率及CTM的穩(wěn)步提升。今年SNEC展會期間,愛康無主柵異質結高效組件曾首次亮相,功率高達730W,轉換效率突破23.5%。目前,愛康已初步具備0BB無主柵組件的量產能力,目前試驗線正在進行產能爬坡的調試,預計今年底或明年初將導入量產。0BB技術應用后異質結可降銀漿成本為0.03-0.04元/W。0BB技術疊加30%銀包銅漿料,預計異質結最終銀漿成本約0.03-0.04元/W。
硅片薄片化布局,深挖降本潛能
異質結電池在適配薄片化處理具有天然優(yōu)勢。首先,異質結電池具有全對稱結構,無機械應力產生,疊加200℃以下的低溫工藝制程,不易引起硅片翹曲,為硅片薄片化奠定了基礎。其次,薄片化處理對異質結的轉換效率影響有限。相較于傳統(tǒng)PERC電池150um的減薄極限,異質結電池轉換效率受影響的厚度約為90um。
目前,愛康正在逐步研發(fā)和推進薄片化進程,110um薄硅片已處于中試階段,相較于150um厚度,效率可提升0.2%以上,對應電池片價格可降低0.03~0.04元/W。根據(jù)研發(fā)進度來看,愛康有望在2023年底導入100um硅片量產,未來90um厚度硅片量產指日可待。超薄硅片技術的運用,以及其他降本技術的逐步實現(xiàn),未來愛康異質結電池單瓦成本有望與PERC打平。
導電漿料優(yōu)化,少銀化優(yōu)勢明顯
銀漿是異質結電池產品的核心輔材,在非硅成本中占比超過40%,是異質結成本高昂的主要因素。愛康一直關注包括銀包銅、銅電鍍等少銀化各項降本技術。
銀包銅粉主要通過化學鍍技術,經成型及表面處理工藝,在超細銅粉表面形成不同厚度的銀鍍層,通過調節(jié)漿料的銀、銅比例及表面包覆性來提高抗氧化能力和導電性能。目前,愛康量產導入了含銀量為40%-50%的銀包銅漿料,明顯優(yōu)于行業(yè)主流的50%含銀比例,遠期是向含銀量30%-20%的方向推進。根據(jù)愛康技術專家的測算,若將40%包銅漿料導入后預計單瓦異質結電池降本0.06-0.07元。
自2018年起,愛康就開始研發(fā)電鍍銅技術。電鍍銅的去銀化路徑,可去除近銅價百倍的低溫銀漿耗量和分散性粘結劑、玻璃粉等阻電材質,從而提升轉換效率。目前,愛康開發(fā)了銅電鍍的中試線,組件封裝工藝及組件可靠性正在測試中,雙面微晶異質結電池疊加電鍍銅金屬柵線,可帶來大約0.5%的轉換效率提升。愛康科技研究院副院長黃信二博士介紹道,“愛康通過銀包銅、銅電鍍工藝、柵線圖形優(yōu)化、無主柵等工藝,來實現(xiàn)異質結的少銀化目標,預計2023年底異質結每瓦銀漿成本可降至0.05元。”
無銦及減銦TCO深化試驗
ITO靶材中的稀有金屬銦,是異質結電池制造成本高昂的一大因素。為降低制造成本,愛康持續(xù)研發(fā)無銦及減銦的TCO鍍膜方案。目前,愛康正在穩(wěn)步推進減銦及無銦TCO的中試線工作,相關進展比較順利,有望在2024年初實現(xiàn)量產導入。隨著無銦TCO的導入,TCO成本將進一步降低0.01-0.02元/瓦。
鈣鈦礦/異質結疊層電池曙光已現(xiàn)
與鈣鈦礦結合形成疊層電池是提升異質結潛力的前沿技術方向。愛康在綜合考慮到鈣鈦礦-異質結疊層電池的兼容性優(yōu)勢、量產經濟性和技術儲備等因素后,組建了專業(yè)、成熟的研發(fā)團隊,聚焦鈣鈦礦-異質結疊層技術的研究、制備及應用。目前,愛康鈣鈦礦- 異質結疊層產品中試線建設工作正按計劃扎實推進,初期目標為電池平均轉換效率突破30%。
隨著多項降本工藝的突破和規(guī)?;瘮U產條件的成熟,高效異質結產品的經濟性逐步凸顯。預計2023年底,異質結組件端成本有望打平TOPCon,高效異質結的大規(guī)模量產之日即將到來。作為全球異質結領軍企業(yè),愛康堅定發(fā)展以異質結為核心的高效制造產業(yè),通過一體化布局N型先進產能,率先領跑N型光伏主賽道。目前,伴隨著愛康湖州、舟山等生產基地的規(guī)?;a和產能釋放,愛康已具備4GW高效異質結電池片的量產能力。未來,愛康將繼續(xù)夯實N型資源布局、穩(wěn)步落實公司擴產計劃,推動光伏發(fā)電向高質量、低成本、規(guī)模發(fā)展目標挺進,為低碳轉型和高質量發(fā)展增添綠色動力。
原標題:25.6%!愛康微晶異質結電池量產轉換效率刷新,降本提效進展頻頻!