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單瓦降本0.15元!HJT新技術(shù)有望打破電池“不可能三角”
日期:2021-07-14   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_miaowanying 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
伸向HJT的橄欖枝

毫無疑問,HJT是當(dāng)下最被光伏業(yè)內(nèi)寄予厚望的下一代電池技術(shù)路線。單晶PERC背鈍化技術(shù),量產(chǎn)效率在22.5%左右,已逼近其結(jié)構(gòu)的工藝極限效率(23.5%左右),業(yè)內(nèi)期待HJT異質(zhì)結(jié)電池能夠接棒,扛起下一代高效電池的大旗。其研發(fā)效率已經(jīng)超過25%,批量生產(chǎn)效率達(dá)到24.5%,產(chǎn)業(yè)化條件基本成熟,預(yù)計(jì)在未來一兩年內(nèi)將迎來爆發(fā)性發(fā)展和增長。

但是要實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化,目前仍存在幾大 “痛點(diǎn)”主要包括:

N型硅片成本高

銀漿耗量高

組件封裝損失等問題。

“低生產(chǎn)成本、高效率、長效”一直被視為光伏電池的“不可能三角”,但這種局面在近期有望被打破。

另一條技術(shù)路線MWT向HJT伸出了橄欖枝。

近日,針對(duì)行業(yè)不斷的合作期盼,日托光伏對(duì)外宣布:“鑒于MWT技術(shù)與HJT可完美結(jié)合,公司秉持開放態(tài)度,愿與業(yè)內(nèi)HJT企業(yè)開展技術(shù)合作,共同推進(jìn)HJT技術(shù)的快速發(fā)展。”

日托光伏總裁張鳳鳴博士表示:“高效背接觸MWT技術(shù)可完美解決HJT技術(shù)的難點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化快速推進(jìn)帶來了新動(dòng)力。背接觸MWT技術(shù)和HJT異質(zhì)結(jié)技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)超高效MWT+HJT電池的規(guī)?;慨a(chǎn),不僅進(jìn)一步提升電池轉(zhuǎn)效率,也為降低單瓦成本打開新的空間。”

幾乎所有主流電池和組件企業(yè)和及研究機(jī)構(gòu)都曾MWT電池這項(xiàng)技術(shù)都有涉獵,但到現(xiàn)在為止,日托光伏成為行業(yè)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)MWT組件GW級(jí)量產(chǎn)的企業(yè)。據(jù)張鳳鳴介紹,MWT既是電池工藝,又是組件工藝,它本質(zhì)是一個(gè)技術(shù)平臺(tái),能夠承載PERC、TOPCon、HJT等技術(shù),與其完美疊加。

““MWT+HJT”,是業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的組件封裝工藝和電池工藝的完美結(jié)合。”張鳳鳴表示,“具備降本、省銀、更高效等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。”

高效率,MWT+HJT雙效疊加

近日,日托光伏推出了MWT+HJT產(chǎn)品解決方案——C-Pro系列。

據(jù)日托光伏研發(fā)人員介紹,C-Pro系列產(chǎn)品為N型單晶硅高效電池,一方面在技術(shù)端融合了MWT+HJT兩大先進(jìn)技術(shù)的效率優(yōu)勢(shì),電池平均量產(chǎn)效率達(dá)到25%以上,另一方面產(chǎn)品端還可同時(shí)實(shí)現(xiàn)超大尺寸(G12硅片:210mm*210mm)和超薄(<120μm)硅片電池的制造技術(shù),這樣單片電池功率達(dá)到11W以上,較現(xiàn)有常規(guī)高效PERC電池轉(zhuǎn)換效率提升2.5%(絕對(duì)值),單片功率提升10%以上,同時(shí)生產(chǎn)成本可以做到更低,對(duì)現(xiàn)有常規(guī)高效PERC電池形成替代性優(yōu)勢(shì)。此外,相比較常規(guī)HJT電池,MWT+HJT電池轉(zhuǎn)換效率可高出0.5%~1%,電池片使用硅片厚度降低20%,銀漿耗量降低20%,單瓦成本可降低10%, 保證產(chǎn)品技術(shù)在未來具有持續(xù)的領(lǐng)先性和更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

▲薄硅片,HJT與MWT“不謀而合”,挑戰(zhàn)120μm極限

如圖(1)和(2)所示,常規(guī)HJT異質(zhì)結(jié)電池基本是一個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu),N型硅片兩邊有1-2nm的本征非晶硅隧穿鈍化層,P型摻雜非晶硅作為發(fā)射極可以位于正面也可以位于背面,背面發(fā)射極更有利于降低正面膜層光的吸收和提升填充因子,所以逐漸成為量產(chǎn)HJT的首選。HJT電池因?yàn)槠渫昝赖谋砻驸g化效果所以開路電壓Voc不會(huì)隨著硅片變薄而減少甚至還會(huì)提升,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率基本不隨厚度減薄而改變,這就為超薄硅片的應(yīng)用提供了可能,這也是降低主材硅成本最為有效和直接的方法。

根據(jù)測(cè)算,硅片厚度每降低10μm,單片硅片成本將降低3%~5%,這個(gè)對(duì)于價(jià)格高昂的N型硅片極為重要,但是薄片化帶來的挑戰(zhàn)也非常大,常規(guī)的焊帶高溫焊接的方式嚴(yán)重制約了硅片厚度的持續(xù)下降,所以目前量產(chǎn)最多只能降低到160μm左右,進(jìn)一步的硅片減薄必須采用更先進(jìn)的無應(yīng)力互聯(lián)封裝方式,而MWT技術(shù)恰恰提供了完美的解決方案。所以HJT+MWT電池采用120μm甚至更薄的超薄硅片,只需要增加激光開孔和隔離工序即可。其工藝流程如下圖所示:

●大尺寸超高效MWT+HJT電池工藝流程:

●MWT+HJT電池封裝成組件工藝流程:

HJT電池使用的是低溫銀漿,常規(guī)的高溫焊接工藝并不適合HJT電池的組件封裝,所以HJT電池的封裝至今仍然是行業(yè)面臨的一個(gè)難題和痛點(diǎn),而日托光伏的背接觸MWT技術(shù),在組件端采用的是“導(dǎo)電背板+導(dǎo)電膠”的先進(jìn)二維封裝方案,可以完美的解決HJT電池封裝的問題。這種平面二維的無應(yīng)力封裝方式來源于SMT電子封裝行業(yè),日托光伏通過持續(xù)專注的研發(fā)投入,將其成功應(yīng)用于MWT電池封裝并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,采用該技術(shù)方案,可以完全消除常規(guī)電池封裝中焊帶的應(yīng)用和高溫焊接的過程。

消除了焊帶及焊接過程產(chǎn)生的應(yīng)力,導(dǎo)電膠低溫固化工藝和電池片低溫銀漿的電極也完美貼合,并且支撐超薄的硅片應(yīng)用(<120μm)和漿料耗量的降低(不需要長的銀主柵線),同時(shí)降低了封裝損失,提升了組件的耐候性和可靠性。

低成本,MWT+HJT成本測(cè)算

按照目前主輔材的價(jià)格,對(duì)比常規(guī)HJT電池和MWT+HJT電池的生產(chǎn)成本,基于G12大尺寸硅片,常規(guī)HJT電池采用的是160μm厚度N型單晶硅片,而MWT+HJT電池只需要120μm厚度的超薄硅片,有效降低電池片成本。此外基于MWT技術(shù)的無主柵設(shè)計(jì),不僅可降低遮光損失,提升電池效率,還可節(jié)省20%的銀漿耗量。

表1:MWT+HJT電池組件和常規(guī)HJT電池組件成本測(cè)算對(duì)比

如上表所示,相比較G12大尺寸常規(guī)HJT單晶電池,同尺寸的MWT+HJT電池量產(chǎn)效率要高出0.5%(絕對(duì)值),由于采取了超薄的120μm硅片,大幅降低了硅成本15%左右,加上MWT技術(shù)的低銀漿耗量?jī)?yōu)勢(shì),MWT+HJT電池的單瓦成本可以比未來主流HJT電池低0.15元/W左右。在組件端,由于電池效率優(yōu)勢(shì)相同面積功率高出2%左右,也就是同樣尺寸的組件額定功率要高出10W左右,結(jié)合電池片的單瓦成本優(yōu)勢(shì),在組件端單瓦成本相對(duì)于常規(guī)HJT產(chǎn)品依舊有0.15元的低成本優(yōu)勢(shì),這個(gè)單瓦成本甚至低于市場(chǎng)常規(guī)PERC+產(chǎn)品,但電池和組件轉(zhuǎn)換效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于市場(chǎng)常規(guī)PERC+產(chǎn)品。

MWT+HJT技術(shù)的疊加,充分發(fā)揮了各自技術(shù)優(yōu)勢(shì),并且解決了HJT技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的“痛點(diǎn)”,進(jìn)一步提效的同時(shí)大幅降低了生產(chǎn)成本,可以說MWT+HJT是“超高效”和“低成本”的極致組合,互相成就的最好伙伴。

原標(biāo)題:?jiǎn)瓮呓当?.15元!HJT新技術(shù)有望打破電池“不可能三角” 
 
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來源:索比光伏網(wǎng)
 
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