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干貨 | 揭秘異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)真實(shí)成本!
日期:2019-07-30   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhangxiaoxiao 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:隨著光伏行業(yè)不斷的技術(shù)進(jìn)步和政策推動(dòng),繼PERC電池成為行業(yè)熱點(diǎn)后,N型電池受到越來(lái)越多的關(guān)注。在N型電池中,優(yōu)勢(shì)突出的是HIT電池(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer, 帶本征薄層異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池)。

本文具體內(nèi)容綜合現(xiàn)有量產(chǎn)廠家與原材料產(chǎn)業(yè)鏈成本,數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,希望通過(guò)本文的介紹能促進(jìn)HIT電池行業(yè)的發(fā)展,并且通過(guò)大批量產(chǎn)業(yè)化爭(zhēng)取早日平價(jià)上網(wǎng)。
 
(一)HIT電池工藝流程
 
 
(1)制絨清洗
 
①工藝介紹
 
 
②量產(chǎn)信息匯總
 
 
臭氧+雙氧水工藝在大批量生產(chǎn)驗(yàn)證后清洗效果較為穩(wěn)定,并且在去除氨氮工藝后污水處理與化學(xué)品成本大大降低,是現(xiàn)在最佳的清洗工藝,其總體化學(xué)品成本已經(jīng)貼近PERC電池清洗成本。
 
(2)非晶硅沉積
 
①工藝介紹
 
②量產(chǎn)信息匯總
 
 
非晶硅沉積主要考慮為薄膜均勻性、氫含量、光敏性。
 
成膜均勻性(舉例)
 
RF由于駐波效應(yīng)不明顯并且硅烷離化率較低,所以總的來(lái)說(shuō)均勻性較好,普遍可以控制在5%以內(nèi),鈍化I層部分結(jié)構(gòu)要考慮防止外延沉積速率快(2-5A/s)均勻性略差,但是通過(guò)工藝參數(shù)優(yōu)化也可控制在5%。
 
VHF由于駐波效應(yīng)較為明顯同時(shí)硅烷離化率較高所以均勻性差于RF,PN層的均與性可控在7%,鈍化I層部分結(jié)構(gòu)要考慮防止外延沉積速率較快(>7A/s)均勻性略差,但是可控制在10%以內(nèi)。
 
熱絲CVD采用高溫裂解均勻性普遍較差,預(yù)計(jì)在12%左右,隨著量產(chǎn)的進(jìn)行要不斷的修改工藝。
 
(3)TCO膜制備
 
①工藝匯總
 
 
②量產(chǎn)信息匯總
 
 
現(xiàn)階段TCO制備工藝主要為PVD直流磁控濺射工藝與RPD(反應(yīng)等離子體沉積)工藝。
 
現(xiàn)階段采用PVD方式成膜的企業(yè)較多,主要是PVD設(shè)備較為成熟,價(jià)格便宜,同時(shí)設(shè)備較為穩(wěn)定,產(chǎn)能完全可以做到6000pcs以上,德國(guó)馮阿登納公司今年已經(jīng)推出產(chǎn)能8000pcs設(shè)備,主要采用直流磁控濺射工藝,部分廠家引入了射頻磁控濺射工藝。同時(shí)PVD所使用的的靶材生產(chǎn)企業(yè)較多,基本不受專利限制,主要是ITIO受制于日本住友專利。但是缺點(diǎn)也較為明顯,效率偏低,和PERC沒(méi)有拉開(kāi)明顯的效率差異,總的來(lái)說(shuō)短時(shí)間看來(lái)PVD為HIT電池的量產(chǎn)方向。
 
效率上RPD現(xiàn)階段較PVD(ITO)優(yōu)勢(shì)在0.4%左右,可以通過(guò)托盤(pán)優(yōu)化將差異拉開(kāi)至0.6%以上,并且可以通過(guò)使用其他更高效的靶材進(jìn)一步拉開(kāi)與PVD的效率差異至0.7%。但是RPD缺點(diǎn)較為明顯,第一:設(shè)備產(chǎn)能較低(百M(fèi)W投資高)導(dǎo)致售價(jià)高 ,第二:RPD主要核心部件為住友把持,成本較高,第三:RPD的靶材受制于住友專利問(wèn)題銷售限制性較大,并且成本過(guò)于高昂。但現(xiàn)階段常州捷佳創(chuàng)/臺(tái)灣精曜已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)6000pcs以上產(chǎn)能設(shè)備,預(yù)計(jì)2020年推出,在產(chǎn)能翻倍同時(shí)成本不會(huì)成倍增加。其次國(guó)內(nèi)靶材公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出住友相關(guān)使用于HIT的高效靶材,靶材成本大幅下降。
 
總的來(lái)說(shuō)短期之內(nèi)HIT電池?cái)U(kuò)產(chǎn)技術(shù)主要以PVD為主,在RPD設(shè)備國(guó)產(chǎn)化與產(chǎn)能放大化,再匹配國(guó)產(chǎn)蒸鍍靶材后RPD將會(huì)顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì),未來(lái)將有可能成為HIT電池量產(chǎn)的主流方向。
 
(4)絲網(wǎng)印刷
 
 
電池效率與成本上SWCT優(yōu)勢(shì)較為明顯,MBB技術(shù)在克服拉力問(wèn)題后在效率和成本上相對(duì)于優(yōu)勢(shì)5BB較為明顯,現(xiàn)階段MBB技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)量產(chǎn)驗(yàn)證可靠性較高,SWCT技術(shù)在國(guó)內(nèi)未經(jīng)過(guò)量產(chǎn)具體組件功率為設(shè)備廠家公布數(shù)據(jù)。(以上效率基于PVD直流磁控濺射非RPD)

(二)HIT電池與PERC電池成本對(duì)比
 
 
HIT電池具有較少的工藝流程與低溫制程工藝,并且制絨清洗工藝升級(jí)后無(wú)氨氮廢水產(chǎn)生,在人力成本與制造成本上優(yōu)勢(shì)較為明顯,同時(shí)由于組件功率達(dá)到335-340W,組件材料單瓦成本降低0.05元,具體HIT成本(MBB技術(shù))和PERC成本可壓縮到0.15元/瓦內(nèi)。
 
結(jié)論
 
總的來(lái)說(shuō)HIT要做到低成本在考慮高效率技術(shù)路線同時(shí)要匹配產(chǎn)業(yè)鏈的低成本方案,以便在獲得較高效率同時(shí)做到低電池成本。
 
本文作者:愛(ài)康研究院電池技術(shù)總監(jiān)易治凱
 
原標(biāo)題:干貨 | 揭秘異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)真實(shí)成本!

 
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