Dlaczego technologia akumulatorów IBC nie stała się głównym nurtem branży fotowoltaicznej?

Niedawno TCL Zhonghuan ogłosił subskrybowanie obligacji zamiennych od Maxn, spółki akcjonariusza, za 200 milionów USD na wsparcie badań i rozwoju produktów Maxeon 7 Series opartych na technologii akumulatorów IBC. W pierwszym dniu handlowym po ogłoszeniu cena akcji TCL Central wzrosła o limit. A akcje AIXU, które wykorzystują również technologię akumulatorów IBC, przy czym bateria ABC ma być masowo produkowana, cena akcji wzrosła o ponad 4 razy od 27 kwietnia.

 

Ponieważ przemysł fotowoltaiczny stopniowo wchodzi do ERA typu N, technologia akumulatorów typu N reprezentowana przez Topcon, HJT i IBC stała się przedmiotem przedsiębiorstw konkurujących o układ. Według danych TopCon ma istniejącą zdolność produkcyjną 54 GW oraz niezbudowaną i planowaną zdolność produkcyjną 146 GW; Istniejąca zdolność produkcyjna HJT wynosi 7 GW, a jego niedokładna i planowana zdolność produkcyjna wynoszą 180 GW.

 

Jednak w porównaniu z Topcon i HJT nie ma wielu klastrów IBC. W okolicy jest tylko kilka firm, takich jak TCL Central, Aixu i Longi Green Energy. Całkowita skala istniejącej, w budowie i planowanej zdolności produkcyjnej nie przekracza 30 GW. Musisz wiedzieć, że IBC, który ma już prawie 40 lat, został już skomercjalizowany, proces produkcji dojrzał, a zarówno wydajność, jak i koszty mają pewne zalety. Więc jaki jest powód, dla którego IBC nie stało się głównym nurtem technologii w branży?

Technologia platformy dla wyższej wydajności konwersji, atrakcyjnego wyglądu i ekonomii

Zgodnie z danymi IBC jest fotowoltaiczną strukturą komórki z połączeniem tylnym i kontaktem z tyłu. Po raz pierwszy zaproponowano go SunPower i ma historię prawie 40 lat. Przednia strona przyjmuje podwójną warstwę pasywacyjną SINX/SIOX bez metalowych linii siatki; a emiter, pole tylne i odpowiadające dodatnie i ujemne elektrody metalowe są zintegrowane z tyłu baterii w kształcie interdigit. Ponieważ przednia strona nie jest blokowana przez linie siatki, padające światło można wykorzystać w maksymalnym zakresie, można zwiększyć efektywny obszar emitujący światło, stratę optyczną można zmniejszyć, a cel poprawy wydajności konwersji fotoelektrycznej może być osiągnięte.

 

Dane pokazują, że teoretyczna granica wydajności konwersji IBC wynosi 29,1%, czyli wyższy niż 28,7% i 28,5% Topcon i HJT. Obecnie średnia wydajność konwersji produkcji masowej najnowszej technologii komórkowej IBC Maxn osiągnęła ponad 25%, a nowy produkt maxeon 7 wzrośnie do ponad 26%; Oczekuje się, że średnia wydajność konwersji komórki ABC AIXU osiągnie 25,5%, najwyższa wydajność konwersji w laboratorium wydajność wynosi nawet 26,1%. Natomiast średnia wydajność konwersji produkcji masowej TopCon i HJT ujawniona przez firmy wynosi na ogół od 24% do 25%.

Korzystając z jednostronnej struktury, IBC można również nałożyć na TopCon, HJT, Perovskite i inne technologie akumulatorów w celu utworzenia TBC, HBC i PSC IBC o wyższej wydajności konwersji, dzięki czemu jest również znana jako „technologia platformy”. Obecnie najwyższa wydajność konwersji laboratoryjnej TBC i HBC osiągnęła 26,1% i 26,7%. Zgodnie z wynikami symulacji wydajności komórek PSC IBC przeprowadzonej przez zagraniczny zespół badawczy, wydajność konwersji struktury 3-T PSC IBC przygotowana na dolnej komórce IBC z 25% wydajnością konwersji fotoelektrycznej wynosi nawet 35,2%.

Podczas gdy ostateczna wydajność konwersji jest wyższa, IBC ma również silną ekonomię. Według szacunków ekspertów branżowych obecny koszt topcon i HJT wynosi 0,04-0,05 juanu/w i 0,2 juanu/w wyższy niż w przypadku PERC, a firmy, które w pełni opanowują proces produkcji IBC, mogą osiągnąć ten sam koszt jako Perc. Podobnie jak HJT, inwestycja sprzętu IBC jest stosunkowo wysoka, osiągając około 300 milionów juanów/GW. Korzystając jednak z charakterystyk niskiego zużycia srebra, koszt W IBC jest niższy. Warto wspomnieć, że ABC AIXU osiągnęło technologię bez srebra.

Ponadto IBC ma piękny wygląd, ponieważ nie jest blokowany przez linie siatki z przodu i jest bardziej odpowiednie do scenariuszy domowych i rozproszonych rynków, takich jak BIPV. Zwłaszcza na mniej wrażliwym na cenę rynku konsumenckim konsumenci są bardziej niż chętnie zapłacić premię za estetycznie przyjemny wygląd. Na przykład czarne moduły, które są bardzo popularne na rynku gospodarstw domowych w niektórych krajach europejskich, mają wyższy poziom premium niż konwencjonalne moduły PERC, ponieważ są piękniejsze do pasowania do ciemnych dachów. Jednak ze względu na problem procesu przygotowania wydajność konwersji czarnych modułów jest niższa niż w przypadku modułów PERC, podczas gdy „naturalnie piękny” IBC nie ma takiego problemu. Ma piękny wygląd i wyższą wydajność konwersji, więc scenariusz zastosowania szerszy zasięg i silniejsza możliwości premium produktu.

Proces produkcyjny jest dojrzały, ale trudność techniczna jest wysoka

Ponieważ IBC ma wyższą wydajność konwersji i korzyści ekonomiczne, dlaczego tak niewiele firm wdraża IBC? Jak wspomniano powyżej, tylko firmy, które w pełni opanowują proces produkcyjny IBC, mogą mieć koszt, który jest zasadniczo taki sam jak w przypadku PERC. Dlatego złożony proces produkcji, zwłaszcza istnienie wielu rodzajów procesów półprzewodników, jest podstawowym powodem mniej „grupowania”.

 

W tradycyjnym sensie IBC ma głównie trzy trasy procesowe: jedna to klasyczny proces IBC reprezentowany przez SunPower, drugi to proces Polo-IBC reprezentowany przez ISFH (TBC jest tego samego pochodzenia, co jest), a trzeci jest reprezentowany Przez proces Kaneka HBC. Trochę technologii ABC AIXU można uznać za czwartą trasę technologiczną.

 

Z perspektywy dojrzałości procesu produkcyjnego klasyczny IBC osiągnął już masową produkcję. Dane pokazują, że SunPower wysłał łącznie 3,5 miliarda sztuk; ABC osiągnie masową skalę produkcji 6,5 GW w trzecim kwartale tego roku. Komponenty serii technologii „Czarnej dziury”. Względnie mówiąc, technologia TBC i HBC nie jest wystarczająco dojrzała, a realizacja komercjalizacji zajmie trochę czasu.

 

Specyficzna dla procesu produkcyjnego, główna zmiana IBC w porównaniu z PERC, TopCon i HJT polega na konfiguracji elektrody tylnej, to znaczy utworzenie interdigitowanego regionu P+ i regionu N+, co jest również kluczem do wpływu na wydajność akumulatora . W procesie produkcyjnym klasycznego IBC konfiguracja elektrody tylnej zawiera głównie trzy metody: drukowanie ekranu, trawienie laserowe i implantacja jonów, co skutkuje trzema różnymi podrzędnymi, a każde podkreślenie odpowiada zaletowi wielu procesów 14 Kroki, 12 kroków i 9 kroków.

 

Dane pokazują, że chociaż druk ekranu z dojrzałą technologią wygląda prosto na powierzchnię, ma znaczące zalety kosztów. Ponieważ jednak łatwo jest powodować wady na powierzchni baterii, efekt dopingowy jest trudny do kontrolowania, a wymagane są procesy drukowania wielu ekranu i precyzyjne procesy wyrównania, zwiększając w ten sposób trudności procesowe i koszty produkcji. Trawienie laserowe ma zalety niskiego złożonego i kontrolowanego typu domieszkowania, ale proces jest złożony i trudny. Implantacja jonów ma charakterystykę precyzji o wysokiej kontroli i dobrej jednolitości dyfuzji, ale jego sprzęt jest drogi i łatwo powodować uszkodzenie sieci.

 

Odnosząc się do procesu produkcji ABC AIXU, przyjmuje głównie metodę trawienia laserowego, a proces produkcji ma aż 14 kroków. Zgodnie z danymi ujawnionymi przez spółkę na posiedzeniu wymiany wydajności, masowa stopa wydajności produkcji ABC wynosi tylko 95%, co jest znacznie niższe niż 98% PERC i HJT. Musisz wiedzieć, że Aixu jest profesjonalnym producentem komórek z głęboką akumulacją techniczną, a jego wolumen wysyłki zajmuje drugie miejsce na świecie przez cały rok. To bezpośrednio potwierdza, że ​​trudność procesu produkcji IBC jest wysoka.

 

Jedna z tras technologicznych nowej generacji Topcon i HJT

Chociaż proces produkcji IBC jest stosunkowo trudny, jego cechy techniczne typu platformy nakładają wyższy limit wydajności konwersji, który może skutecznie rozszerzyć cykl życia technologii, przy jednoczesnym zachowaniu konkurencyjności rynkowej przedsiębiorstw, może również zmniejszyć działanie spowodowane iteracją technologiczną . ryzyko. W szczególności układanie się z Topcon, HJT i Perovskite w celu utworzenia baterii tandemowej o wyższej wydajności konwersji jest jednogłośnie uważane przez branżę za jedną z głównych tras technologicznych w przyszłości. Dlatego IBC prawdopodobnie stanie się jedną z dróg technologicznych nowej generacji obecnych obozów Topcon i HJT. Obecnie wiele firm ujawniło, że prowadzą odpowiednie badania techniczne.

 

W szczególności TBC utworzone przez superpozycję Topcon i IBC wykorzystuje technologię Polo dla IBC bez tarczy z przodu, co poprawia efekt pasywacji i napięcie obwodu otwartego bez utraty prądu, poprawiając w ten sposób wydajność konwersji fotoelektrycznej. TBC ma zalety dobrej stabilności, doskonałego selektywnego kontaktu pasywacyjnego i wysokiej kompatybilności z technologią IBC. Trudności techniczne jego procesu produkcyjnego leżą w izolacji elektrody tylnej, jednolitości jakości pasywacji polisilicon i integracji z trasą procesu IBC.

 

HBC utworzone przez superpozycję HJT i IBC nie ma ochrony elektrody na przedniej powierzchni i wykorzystuje warstwę antyrefleksyjną zamiast TCO, która ma mniejszą stratę optyczną i niższy koszt w zakresie krótkiej długości fali. Ze względu na lepszy efekt pasywacji i niższy współczynnik temperatury, HBC ma oczywiste zalety w wydajności konwersji na końcu baterii, a jednocześnie wytwarzanie energii na końcu modułu jest również wyższe. Jednak problemy z procesem produkcji, takie jak ścisła izolacja elektrod, złożony proces i wąskie okno procesu IBC, są nadal trudnościami utrudniającymi jego uprzemysłowienie.

 

PSC IBC utworzone przez superpozycję perowskiego i IBC może zrealizować komplementarne widmo absorpcji, a następnie poprawić wydajność konwersji fotoelektrycznej poprzez poprawę szybkości wykorzystania widma słonecznego. Chociaż ostateczna wydajność konwersji PSC IBC jest teoretycznie wyższa, wpływ na stabilność krystalicznych produktów komórek krzemowych po stosowaniu i kompatybilność procesu produkcyjnego z istniejącą linią produkcyjną jest jednym z ważnych czynników ograniczających jego rozwój.

 

Prowadzenie „gospodarki piękności” branży fotowoltaicznej

Z poziomu aplikacji, z wybuchem rozproszonych rynków na całym świecie, produkty modułu IBC o wyższej wydajności konwersji i wyższym wyglądowi mają szerokie perspektywy rozwoju. W szczególności jego cechy o wysokiej wartości mogą zaspokoić dążenie konsumentów do „piękna” i oczekuje się, że uzyskanie określonej premii produktu. Odnosząc się do branży urządzeń domowych, „ekonomia wyglądu” stała się podstawową siłą napędową wzrostu rynku przed epidemią, podczas gdy firmy, które koncentrują się tylko na jakości produktu, były stopniowo porzucane przez konsumentów. Ponadto IBC jest również bardzo odpowiednie dla BIPV, co będzie potencjalnym punktem wzrostu w średnio- i długoterminowej.

 

Jeśli chodzi o strukturę rynku, obecnie w polu IBC jest tylko kilku graczy, takich jak TCL Zhonghuan (Maxn), Longi Green Energy i Aixu, podczas gdy rozproszony udział w rynku stanowi ponad połowę całkowitego fotowoltaicznego rynek. Zwłaszcza w przypadku wybuchu europejskiego rynku magazynów optycznych w gospodarstwach domowych, który jest mniej wrażliwy na cenę, produkty o wysokiej wydajności i o wysokiej wartości IBC, prawdopodobnie będą popularne wśród konsumentów.


Czas po: 02-2022 września