Akutehnoloogiad nagu TOPCon ja HJT liiguvad jätkuvalt laborist tööstusahelasse

1. Sündmuse taust

Hiljutisel kohtumisel toodi välja, et senise toetuse alusel eraldatakse kesksetele elektritootmisettevõtetele 50 miljardit jüaani taastuvenergia toetusi. Selle subsiidiumi väljastamine on positiivne signaal taastuvenergia arendamiseks minu riigis, mis suurendab kodumaiste uute energiarajatiste entusiasmi ja sellest loodetakse kasu tuuleenergia fotogalvaanilise tööstuse kett. Räägime üksikasjalikult fotogalvaaniliste elementide tööstuse konkreetsest olukorrast.

Teiseks mõista fotogalvaanilisi elemente

Fotogalvaaniline element on optoelektrooniline pooljuhtleht, mis kasutab päikesevalgust otse elektri tootmiseks. Kuni see on valgustatud valgusega, mis vastab teatud valgustustingimustele, võib see silmuse korral koheselt pinget väljastada ja voolu tekitada.

Erinevate pooljuhtmaterjalide järgi saab päikesepatareid jagada kristalliliseks räni päikesepatareideks ja õhukese kilega päikesepatareideks. Kristallilised ränielemendid võib jagada monokristallilisteks ränielementideks ja polükristallilisteks ränielementideks, millest monokristallilised ränielemendid jagunevad veel P-tüüpi ja N-tüüpi rakkudeks. Praegu on kõige laialdasemalt kasutatavad monokristallilised PERC-elemendid P-tüüpi monokristallilised ränielemendid, samas kui uued päikesepatareide tehnoloogiad, nagu TOPCon, heterojunction ja IBC, viitavad peamiselt N-tüüpi monokristallilistele ränielementidele.

Kolmandaks jagage rada

1.TOPCon aku

TOPConi akutehnoloogia, nimelt tunneloksiidikihi passiveerimiskontakttehnoloogia, selle aku struktuur on N-tüüpi ränisubstraatpatarei, aku tagaküljele valmistatakse ette üliõhukese ränioksiidi kiht ja seejärel õhuke kiht legeeritud räni. on hoiule antud. Moodustub passiveerimiskontaktstruktuur, mis vähendab tõhusalt pinna rekombinatsiooni ja metallikontaktide rekombinatsiooni, parandab aku avatud ahela pinget ja lühisvoolu ning parandab aku efektiivsust.

1) LPCVD on praegu TOPConi toodetav tavaprotsess

Praegu on TOPCon rakkudel 4 erinevat tööstuslikku protsessi, nimelt: LPCVD polüränikile valmistamiseks kombineerituna traditsioonilise täisdifusiooniprotsessiga; LPCVD polüräni kile valmistamiseks koos boori paisutamise ja ioonide implanteerimisega fosfori protsessiga; PECVD polüränikile valmistamiseks ja in situ dopinguprotsess; PVD valmistab polüräni kilet ja in situ dopinguprotsessi. Nende hulgas on LPCVD-tehnoloogia küps ja saavutanud masstootmise ning seadmete lokaliseerimine on täiuslik, kuid mähise plaatimine ja aeglane kile moodustamise kiirus on endiselt praeguse protsessi peamised probleemid.

LPCVD tehnoloogia marsruudi täisnimi on madalrõhu keemiline aur-sadestamise meetod. Selle tehnoloogia eelised on arenenud tehnoloogia, kõrge integreeritus, hea kile moodustamise kvaliteet, suur seadmete maht ning lihtne ja lihtne juhtimine; kuid raske on omada aeglast katmiskiirust, madalat kile moodustumise kiirust ja sekundaarset dopingut, pakkimist, kvartsist osade tõsist sadestamist jne. LPCVD-tehnoloogia on kõige laialdasemalt aktsepteeritud ja ainus tehnoloogia, mida on laialdaselt turustatud.

2) Tootjad kiirendavad TOPConi tootmisvõimsuse planeerimist ja edendavad industrialiseerimisprotsessi. Viimase kahe aasta jooksul on kodumaised ettevõtted reserveerinud ruumi TOPConi ümberkujundamiseks uute PERC tootmisliinide jaoks järgnevateks uuendusteks. Paljude esmajärguliste tootjate PERC tootmisvõimsus on järk-järgult seiskunud ning ka senised laienemisplaanid on nihkunud N-tüüpi tehnoloogiaga tootmisliinide ehitamisele. Teises kvartalis hakati vabastama paljude tootjate, sealhulgas Jinko, TOPConi tootmisvõimsust ning eeldatakse, et see naudib tehnoloogia lisatasu.

2. HJT aku

HJT rakud on valmistatud kristallilisest ränist (c Si ) ja amorfsest ränist ( Si ) õhukestest kiledest, mis ühendavad kristalse räni päikesepatareide ja õhukese kile tehnoloogia kahekordsed eelised, kuna õhukesel kilel on tugeva valguse neeldumise ja suurepärase passivatsiooni omadused. HJT-d on arendatud 47 aastat. Tehnoloogia iteratsiooni ja muundamise efektiivsuse paranemisega on HJT aku jõudnud kodumaise turustamise etappi.

HJT rakkude eelised on see, et protsessi voog on lühike ja konversiooni efektiivsus kõrge. HJT akuprotsess sisaldab peamiselt 4 linki, mis on palju vähem kui PERC (10) ja TOPCON (12-13); lisaks võidakse HJT peal asetsevate IBC ja perovskiidi muundamise efektiivsus tulevikus tõusta üle 30 protsendi.

HJT kulude vähendamise tee on selge ja HJT maksumus 22 aasta pärast on eeldatavasti väiksem kui PERC. HJT aku hind on 0,18 jüaani vati kohta kõrgem kui PERC oma ja 94 protsenti kulude kasvust tuleneb mitte-räni kuludest. Tulevikus sõltub HJT kulude vähendamine peamiselt räni tarbimise vähendamisest, hõbepasta kulude vähendamisest, eesmärgi lokaliseerimisest ja seadmete kulude vähendamisest.

3. IBC aku

IBC viitab interdigiteeritud tagakontaktiga aku tehnoloogiale ning P/N-ristmiku kontaktelektroodid, põhimik ja emitter on valmistatud aku tagaküljel interdigiteeritud kujul. IBC-elementidel on kõrge konversioonitõhusus ja need on ilusama välimusega, sobivad eriti hästi fotogalvaaniliste hoonete integreerimiseks ning neil on head turustamisväljavaated. Kuigi IBC elementide eelised on silmapaistvad, on IBC elementide protsess keeruline ning pooljuhttehnoloogiaid, nagu maskid ja fotolitograafia, kasutatakse palju ning maksumus on peaaegu kaks korda suurem kui tavalistel rakkudel.

Tänu IBC aku struktuuri heale ühilduvusele on järk-järgult välja kujunenud kolm peamist protsessiteed: 1) klassikaline IBC akuprotsess, mida esindab SunPower; 2) POLO-IBC (TBC) akuprotsess, mida esindab ISFH; 3) Kaneka aku protsess Tüüpiline HBC elemendi protsess (IBC-SHJ). 2017. aasta Kaneka eksperimendi tulemuste kohaselt võib IBC-SHJ (HJT) rakkude praegune konversioonitõhusus ulatuda kuni 26,7 protsendini, mis on kõrgem kui TOPCon ja HJT rakkude eksperimentaalne efektiivsus.

IBC kuulub reservtehnoloogia marsruudile ning R&D proovitootmise paigutus on käivitatud. Praegu on IBC/HBC akude tootmisprotsess keeruline, tehniline lävi kõrge ja tootmiskulud kõrged, mis kuulub teadus- ja arendusreservi tehnilisse marsruuti. Maailma küpseimad IBC-tehnoloogia masstootmisettevõtted on SunPower ja LG.