Recentemente, TCL Zhonghuan anunciou a subscrición de bonos convertibles de MAXN, unha empresa accionista, por 200 millóns de dólares para apoiar a investigación e desenvolvemento dos seus produtos da serie Maxeon 7 baseados na tecnoloxía de baterías IBC. O primeiro día de negociación despois do anuncio, o prezo das accións de TCL Central subiu ata o límite. E as accións de Aixu, que tamén usa tecnoloxía de batería IBC, coa batería ABC a piques de producirse en masa, o prezo das accións aumentou máis de 4 veces desde o 27 de abril.
A medida que a industria fotovoltaica entra gradualmente na era do tipo N, a tecnoloxía de batería tipo N representada por TOPCon, HJT e IBC converteuse no foco das empresas que compiten polo deseño. Segundo os datos, TOPCon ten unha capacidade de produción existente de 54 GW e unha capacidade de produción en construción e prevista de 146 GW; A capacidade de produción existente de HJT é de 7 GW, e a súa capacidade de produción en construción e prevista é de 180 GW.
Non obstante, en comparación con TOPCon e HJT, non hai moitos clusters IBC. Só hai poucas empresas na zona, como TCL Central, Aixu e LONGi Green Energy. A escala total da capacidade de produción existente, en construción e prevista non supera os 30 GW. Debes saber que o IBC, que conta cunha historia de case 40 anos, xa foi comercializado, o proceso de produción madurou e tanto a eficiencia como o custo teñen certas vantaxes. Entón, cal é a razón pola que IBC non se converteu na ruta tecnolóxica principal da industria?
Tecnoloxía de plataforma para unha maior eficiencia de conversión, aspecto atractivo e economía
Segundo os datos, o IBC é unha estrutura de células fotovoltaicas con unión traseira e contacto traseiro. Foi proposto por primeira vez por SunPower e ten unha historia de case 40 anos. A parte frontal adopta unha película de pasivación anti-reflexión de dobre capa SiNx/SiOx sen liñas de reixa metálica; e o emisor, o campo posterior e os correspondentes electrodos metálicos positivos e negativos están integrados na parte traseira da batería nunha forma interdixitada. Dado que a parte frontal non está bloqueada polas liñas de reixa, a luz incidente pódese utilizar ao máximo, a área efectiva de emisión de luz pódese aumentar, a perda óptica pódese reducir e o propósito de mellorar a eficiencia da conversión fotoeléctrica pódese aumentar. conseguido.
Os datos mostran que o límite de eficiencia de conversión teórica do IBC é do 29,1%, que é superior ao 28,7% e ao 28,5% de TOPCon e HJT. Actualmente, a eficiencia media de conversión de produción en masa da última tecnoloxía de células IBC de MAXN alcanzou máis do 25%, e espérase que o novo produto Maxeon 7 aumente a máis do 26%; espérase que a eficiencia de conversión media da cela ABC de Aixu alcance o 25,5%, a eficiencia de conversión máis alta do laboratorio. A eficiencia é de ata o 26,1%. Pola contra, a eficiencia media de conversión de produción en masa de TOPCon e HJT divulgada polas empresas é xeralmente entre o 24% e o 25%.
Beneficiándose da estrutura dun só lado, IBC tamén se pode superpoñer con TOPCon, HJT, perovskita e outras tecnoloxías de batería para formar TBC, HBC e PSC IBC cunha maior eficiencia de conversión, polo que tamén se coñece como "tecnoloxía de plataforma". Na actualidade, as eficiencias de conversión de laboratorio máis altas de TBC e HBC alcanzaron o 26,1% e o 26,7%. Segundo os resultados da simulación do rendemento da célula PSC IBC realizada por un equipo de investigación estranxeiro, a eficiencia de conversión da estrutura 3-T PSC IBC preparada na célula inferior IBC cunha textura frontal de eficiencia de conversión fotoeléctrica do 25% é de ata o 35,2%.
Aínda que a eficiencia de conversión final é maior, IBC tamén ten unha forte economía. Segundo as estimacións dos expertos da industria, o custo actual por W de TOPCon e HJT é de 0,04-0,05 yuan/W e 0,2 yuan/W superior ao de PERC, e as empresas que dominan completamente o proceso de produción de IBC poden acadar o mesmo custo. como PERC. Semellante ao HJT, o investimento en equipos de IBC é relativamente alto, alcanzando uns 300 millóns de yuan/GW. Non obstante, beneficiándose das características de baixo consumo de prata, o custo por W de IBC é menor. Cabe mencionar que o ABC de Aixu conseguiu tecnoloxía sen prata.
Ademais, o IBC ten un aspecto fermoso porque non está bloqueado por liñas de cuadrícula na parte frontal, e é máis axeitado para escenarios domésticos e mercados distribuídos como BIPV. Especialmente no mercado de consumo menos sensible aos prezos, os consumidores están máis que dispostos a pagar unha prima por unha aparencia estéticamente agradable. Por exemplo, os módulos negros, que son moi populares no mercado doméstico nalgúns países europeos, teñen un nivel premium máis alto que os módulos PERC convencionais porque son máis fermosos para combinar cos tellados escuros. Non obstante, debido ao problema do proceso de preparación, a eficiencia de conversión dos módulos negros é menor que a dos módulos PERC, mentres que o IBC "naturalmente fermoso" non ten tal problema. Ten unha aparencia fermosa e unha maior eficiencia de conversión, polo que o escenario de aplicación é unha gama máis ampla e unha capacidade premium do produto máis forte.
O proceso de produción é maduro, pero a dificultade técnica é alta
Dado que IBC ten unha maior eficiencia de conversión e vantaxes económicas, por que son tan poucas as empresas que implantan IBC? Como se mencionou anteriormente, só as empresas que dominan completamente o proceso de produción de IBC poden ter un custo que é basicamente o mesmo que o de PERC. Polo tanto, o complexo proceso de produción, especialmente a existencia de moitos tipos de procesos de semicondutores, é a razón principal da súa menor "agrupación".
No sentido tradicional, IBC ten principalmente tres vías de proceso: unha é o proceso IBC clásico representado por SunPower, a outra é o proceso POLO-IBC representado por ISFH (TBC é da mesma orixe que é), e a terceira está representada. polo proceso Kaneka HBC. A ruta tecnolóxica ABC de Aixu pódese considerar como a cuarta vía tecnolóxica.
Desde a perspectiva da madurez do proceso de produción, o clásico IBC xa alcanzou a produción en masa. Os datos mostran que SunPower enviou un total de 3.500 millóns de pezas; ABC acadará unha escala de produción en masa de 6,5 GW no terceiro trimestre deste ano. Compoñentes da serie "Black Hole" da tecnoloxía. Relativamente falando, a tecnoloxía de TBC e HBC non está o suficientemente madura e levará tempo para realizar a comercialización.
Específico para o proceso de produción, o principal cambio de IBC en comparación con PERC, TOPCon e HJT reside na configuración do electrodo posterior, é dicir, a formación de rexións p+ e n+ interdixitadas, que tamén é a clave para afectar o rendemento da batería. . No proceso de produción do clásico IBC, a configuración do electrodo posterior inclúe principalmente tres métodos: serigrafía, gravado con láser e implantación iónica, o que resulta en tres subrutas diferentes, e cada subruta corresponde a tantos procesos como 14. pasos, 12 pasos e 9 pasos.
Os datos mostran que aínda que a serigrafía con tecnoloxía madura parece sinxela na superficie, ten importantes vantaxes de custo. Non obstante, debido a que é fácil causar defectos na superficie da batería, o efecto dopaxe é difícil de controlar e requírense múltiples serigrafías e procesos de aliñamento precisos, aumentando así a dificultade do proceso e o custo de produción. O gravado con láser ten as vantaxes de tipos de dopaxe controlables e de baixa composición, pero o proceso é complexo e difícil. A implantación iónica ten as características de alta precisión de control e boa uniformidade de difusión, pero o seu equipo é caro e é fácil de causar danos na rede.
Referíndose ao proceso de produción ABC de Aixu, adopta principalmente o método de gravado con láser e o proceso de produción ten ata 14 pasos. Segundo os datos divulgados pola compañía na reunión de intercambio de rendemento, a taxa de produción en masa de ABC é só do 95%, o que é significativamente inferior ao 98% de PERC e HJT. Debes saber que Aixu é un fabricante profesional de células cunha acumulación técnica profunda e o seu volume de envío ocupa o segundo lugar no mundo durante todo o ano. Isto tamén confirma directamente que a dificultade do proceso de produción de IBC é alta.
Unha das rutas tecnolóxicas de nova xeración de TOPCon e HJT
Aínda que o proceso de produción de IBC é relativamente difícil, as súas características técnicas de tipo plataforma superpoñen un límite de eficiencia de conversión máis elevado, o que pode prolongar de forma efectiva o ciclo de vida da tecnoloxía, mantendo a competitividade do mercado das empresas, tamén pode reducir o funcionamento causado pola iteración tecnolóxica. . risco. En particular, a acumulación con TOPCon, HJT e perovskita para formar unha batería en tándem cunha maior eficiencia de conversión é considerada unánimemente pola industria como unha das principais rutas tecnolóxicas do futuro. Polo tanto, é probable que IBC se converta nunha das rutas tecnolóxicas de próxima xeración dos actuais campamentos TOPCon e HJT. Actualmente, varias empresas revelaron que están a realizar investigacións técnicas relevantes.
En concreto, o TBC formado pola superposición de TOPCon e IBC utiliza tecnoloxía POLO para o IBC sen escudo na parte frontal, o que mellora o efecto de pasivación e a tensión en circuíto aberto sen perder corrente, mellorando así a eficiencia da conversión fotoeléctrica. TBC ten as vantaxes dunha boa estabilidade, un excelente contacto de pasivación selectiva e unha alta compatibilidade coa tecnoloxía IBC. As dificultades técnicas do seu proceso de produción residen no illamento do electrodo posterior, na uniformidade da calidade de pasivación do polisilicio e na integración coa ruta do proceso IBC.
O HBC formado pola superposición de HJT e IBC non ten apantallamento de electrodos na superficie frontal e utiliza unha capa anti-reflexión en lugar de TCO, que ten menos perdas ópticas e menor custo no intervalo de lonxitude de onda curta. Debido ao seu mellor efecto de pasivación e coeficiente de temperatura máis baixo, HBC ten vantaxes obvias na eficiencia de conversión no extremo da batería e, ao mesmo tempo, a xeración de enerxía no extremo do módulo tamén é maior. Non obstante, os problemas do proceso de produción como o estrito illamento dos electrodos, o proceso complexo e a estreita xanela do proceso de IBC seguen sendo as dificultades que dificultan a súa industrialización.
O PSC IBC formado pola superposición de perovskita e IBC pode realizar o espectro de absorción complementario e, a continuación, mellorar a eficiencia de conversión fotoeléctrica mellorando a taxa de utilización do espectro solar. Aínda que a eficiencia de conversión final do PSC IBC é teoricamente maior, o impacto na estabilidade dos produtos de células de silicio cristalino despois do apilado e a compatibilidade do proceso de produción coa liña de produción existente son un dos factores importantes que restrinxen o seu desenvolvemento.
Liderando a “Economía da Beleza” da Industria Fotovoltaica
Desde o nivel de aplicación, co brote de mercados distribuídos en todo o mundo, os produtos do módulo IBC cunha maior eficiencia de conversión e maior aparencia teñen amplas perspectivas de desenvolvemento. En particular, as súas características de alto valor poden satisfacer a busca de "beleza" dos consumidores e espérase que obteña unha certa prima do produto. Referíndose á industria de electrodomésticos, a "economía da apariencia" converteuse no núcleo motor do crecemento do mercado antes da epidemia, mentres que aquelas empresas que só se centran na calidade do produto foron abandonadas gradualmente polos consumidores. Ademais, o IBC tamén é moi axeitado para o BIPV, que será un punto de crecemento potencial a medio e longo prazo.
No que se refire á estrutura do mercado, actualmente só hai algúns xogadores no campo IBC, como TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy e Aixu, mentres que a cota de mercado distribuída representou máis da metade do total da fotovoltaica. mercado. Especialmente co brote a gran escala do mercado europeo de almacenamento óptico doméstico, que é menos sensible ao prezo, é probable que os produtos do módulo IBC de alta eficiencia e de alto valor sexan populares entre os consumidores.
Hora de publicación: 02-09-2022