編者按:PERC 快速推廣之后, N 型電池開始受到業(yè)內(nèi)越來越多的關注和認可,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 成本高的市場已具 備一定的經(jīng)濟性。
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 代電池時代。目前,常規(guī) Al-BSF 單晶電 池的效率大概是 20-20.3%,對應的組件功率為 280W,主要的效率損失來自于 背面全金屬的復合。因此,背鈍化電池結(jié)構(gòu) PERC 應運而生,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內(nèi)反射作用,因此電池的電流 ISC 也會有顯著的提升。
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)越來越多的關注和認可,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 成本高的市場已具 備一定的經(jīng)濟性。當前,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,部分企業(yè)已開始中試或小批量投運,而 PERC 規(guī)模較大的公司也在關注 HJT(異質(zhì)結(jié))進展。
PERC+已至,目前正處代際過渡期目前 PERC+較異質(zhì)結(jié)更有性價比。對比 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, 對應組件功率也最低,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, 已經(jīng)成為更具有優(yōu)勢的選擇;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,雙面率和抗衰減能力也相當,性能相近 的情況下系統(tǒng)端成本高太多,現(xiàn)有成本下要形成競爭力,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 只要增加兩到三個工序,即可實現(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備(PECVD 設備或 ALD 設備)和激光開槽設備即 可。
PERC 核心產(chǎn)品為 PECVD 設備、絲網(wǎng)印刷等。其中,捷佳偉創(chuàng)的核心產(chǎn)品 PECVD 設備和擴散爐均為自主研發(fā),采用的核心技術和設備關鍵性能整體均處 于國際先進水平。管式PECVD設備主要采用業(yè)內(nèi)領先的背面鈍化疊層膜技術, 有效提高晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率。公司研發(fā)技術及生產(chǎn)能力覆蓋電池片前中端 生產(chǎn)所有核心設備,是國內(nèi)僅有的能夠為客戶提供整套前中端生產(chǎn)線設備的供 應商。
電池 PERC 化極大地提升了對 PECVD 設備的需求。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, 市場中存在兩種技術路線,一是采用 PECVD+PECVD 兩臺設備,代表廠商為 捷佳偉創(chuàng);二是用 ALD+PECVD 兩臺設備,代表廠商為江蘇微導。相較于后者, 前者沉積速率高,并擁有兩臺設備可以合并成一臺的工藝可能。
PERC+2.5 代更關注 LPCVD、堿拋光等新增設備及新型鍍膜設備。TOPCon 在現(xiàn)有 PERC 設備基礎上增加 LPCVD 設備,B 擴以及繞鍍清洗難度較低,投 資增加 1 億/GW 可完成技術升級,運營成本低。目前行業(yè)中以捷佳偉創(chuàng)為代表 的設備商新型 TOPCon 設備已批量出貨,同時儲備多種 PERC+鍍膜設備,代 表了設備行業(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)模擴產(chǎn)潮集中于 18-20 年,統(tǒng)計 2017 年以來各主流電池商擴產(chǎn)規(guī)劃及產(chǎn)能落地進程,截止到 2019 年,主流高效電池商投產(chǎn)規(guī)劃累計達 100GW。目前業(yè)界已經(jīng)達成共識, PERC 工藝已成為行業(yè)電池標配,傳統(tǒng)主流大廠從 2017 年就開始大規(guī)模布局 PERC 技術,購置設備,提升產(chǎn)能。與此同時,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 PERC+,各大主流電池商布局 PERC 產(chǎn)線意愿積 極。預計未來 PERC+將滲透存量及新增設備市場,引發(fā)新一輪投產(chǎn)熱潮。
原標題:電池片 2.5 代:“PERC+”將接棒“單晶”替代“多晶”的歷史使命