沒有資本的熱忱和喧囂,一路走來是深思熟慮后的慎重選擇,更是無人相伴時的膽識魄力。
新一輪擴(kuò)產(chǎn)潮正當(dāng)時
世界“太陽能之父”的馬丁。格林教授曾公開發(fā)表觀點:“在PERC電池逐漸接近極限效率的背景下,TOPCon電池被認(rèn)為是最有希望接替PERC電池成為下一代主流的太陽能電池技術(shù),它具有更高的效率潛力與穩(wěn)定性。”
作為新一代N型電池技術(shù),TOPCon最大程度保留和利用了現(xiàn)有P型電池設(shè)備制程,正以其獨特的優(yōu)勢,慢慢征服光伏市場,獲得越來越多企業(yè)的認(rèn)可和關(guān)注。
新一輪光伏擴(kuò)產(chǎn)潮正在悄然來襲, 2021年5月,隆基宣布西咸樂葉和寧夏樂葉分別擬建年產(chǎn)15GW和5GW 高效單晶電池項目,布局下一代電池技術(shù)。同時,中來股份也宣布山西擬建16GW高效單晶電池項目。
據(jù)統(tǒng)計,2021年至今,包括中來股份、國家電投、聆達(dá)股份、無錫尚德等多家企業(yè)總計發(fā)布了約15GW的TOPCon電池組件擴(kuò)產(chǎn)計劃,產(chǎn)能相當(dāng)可觀。
龍頭企業(yè)率先領(lǐng)跑
對于下一代電池技術(shù)誰先落地,還未可知,龍頭企業(yè)在企業(yè)技術(shù)路線上大多實行“兩手抓”策略。加大TOPCon的產(chǎn)研力度,成為不少企業(yè)的發(fā)力點。
2021年5月,隆基發(fā)出喜訊。宣布隆基TOPCon商業(yè)尺寸電池實現(xiàn)25.02%的電池效率,解決了LPCVD繞鍍問題(堿刻蝕工藝,去除正面的 Poly 繞鍍和 BSG 阻擋層),電池良率可與PERC相當(dāng)水平。
同一時間,晶科能源也傳來捷報。宣布其TOPCon電池經(jīng)認(rèn)證效率可達(dá)25.25%,創(chuàng)造了大面積N型單晶鈍化接觸電池效率世界紀(jì)錄。晶科能源研發(fā)總監(jiān)張昕宇表示,“我們認(rèn)為TOPCon技術(shù)核心競爭力明顯勝出,在成本和產(chǎn)品性能上,相對于傳統(tǒng)的電池技術(shù),升級換代的技術(shù)優(yōu)勢也很明顯”。在他看來,TOPCon整體技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)進(jìn)入到了有明顯的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的階段。
同年7月,東方日升宣布加入TOPCon陣營。公司最新研發(fā)的NewT@N組件,經(jīng)權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)TUV南德測試認(rèn)證,采用了新一代電池技術(shù)——融合互補TOPCon與HJT優(yōu)勢,組件功率最高可達(dá)703.622W, 實測效率達(dá)23.08%。
對于未來發(fā)展方向,東方日升首席科學(xué)家萬義茂博士表示:“東方日升N型電池研發(fā)團(tuán)隊正在繼續(xù)聚焦空穴鈍化接觸優(yōu)化、印刷圖形優(yōu)化、硅片質(zhì)量優(yōu)化等技術(shù)手段,目標(biāo)今年實現(xiàn)>24.5%的N型210大尺寸電池技術(shù)大規(guī)模量產(chǎn)。”
作為全球最大的 N 型 TOPCon 電池制造商,中來股份一直都有著不俗表現(xiàn)。據(jù)公開信息顯示,中來目前基于J-TOPCon2.0技術(shù)的N型TOPCon電池最高量產(chǎn)效率可達(dá)24.5%,正努力實現(xiàn)從實驗室研發(fā)向量產(chǎn)線成果轉(zhuǎn)化的過程。 “在兼具高轉(zhuǎn)化效率、高良率、高性價比技術(shù)優(yōu)勢的同時,中來還擁有衰減低、溫度系數(shù)低和可靠性高等產(chǎn)品優(yōu)勢,能夠為項目進(jìn)一步降低度電成本提供保障。” 中來光電研發(fā)中心負(fù)責(zé)人陳嘉博士介紹到。
未來發(fā)展的三大“挑戰(zhàn)”
受制于技術(shù)路線的困擾,TOPCon下半年實際落地的產(chǎn)能仍較少,大多處于計劃和籌備階段,且電池效率尚未與PERC拉開較大差距,在電池技術(shù)工藝方面更是有著不小的挑戰(zhàn)。
據(jù)PV Infolink 研究報告顯示,硼擴(kuò)、多晶硅鈍化層制備以及金屬化是現(xiàn)階段制約TOPCon的三個主要原因。
目前越來越多的廠商不再使用三溴化硼,改為尚未應(yīng)用于TOPCon 正面發(fā)射極的三氯化硼作為硼源,大大影響了短路電流的提升和接觸電阻的降低。鈍化層設(shè)備方面,良率提升困難,采用主流工藝路線隧穿氧化層的TOPCon 電池良率僅為90-95%,與PERC 的98%相差較大,同時PECVD/PEALD/PVD等新技術(shù)路線的嘗試也需時間來檢驗。此外,TOPCon因正反面均使用銀漿,同為M6尺寸,TOPCon電池較PERC電池高出約60mg的厚度。這也決定了TOPCon金屬化成本不可能低于PERC, 唯有進(jìn)一步提升電池效率和良率才能縮減與PERC的單瓦成本差距。
“十三五”期間,光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了飛速發(fā)展階段,國內(nèi)裝機(jī)增長5.8倍,全球裝機(jī)累計增長3.2倍。下一個五年,光伏必將開啟更加迅猛的增長階段。“雙碳”目標(biāo)的提出,進(jìn)一步吹響了行業(yè)的號角,市場增長的需求也是對新技術(shù)的渴望,只有不斷推動新技術(shù)的發(fā)展,才能實現(xiàn)光伏產(chǎn)品進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)規(guī)模的提升。
原標(biāo)題:TOPCon的三大“挑戰(zhàn)”