TOPCon与PERC成本及溢价对比

TOPCon与PERC电池成本对比

(以LPCVD路线为例)

TOPCon与PERC成本及溢价对比
目前TOPCon电池成本较PERC高出约0.01元/W,考虑硅片薄片化进度、电池 导电银浆成本降低及良率提升,以及高功率组件摊薄非硅成本降本空间,一体化下 成本有望率先与PERC打平。
为量化TOPCon降本进程,我们按照PERC/TOPCon 电池平均量产转换效率分别为23.2%/25%进行成本测算。
TOPCon与PERC成本及溢价对比
TOPCon与PERC成本及溢价对比
TOPCon与PERC成本及溢价对比

电池环节

TOPCon与PERC成本及溢价对比
(1)硅片成本:N型硅片是通过掺杂磷元素制成,由于磷原子与硅相溶性较 差,因此对硅料、辅材的纯度及生产过程控制要求更高,成本更高,较P型硅片存在一定溢价。
但随着N型硅片规模化生产及技术进步,叠加薄片化进程加速,N型硅片 溢价有望逐步缩小。
根据TCL中环23年5月11日硅片报价,182尺寸N型硅片较P型存 在1.8%溢价,较2022年6月8.1%的溢价已出现大幅下降。
根据CPIA,2022年 TOPCon/PERC硅片的平均厚度分别为140μm、155μm,预计2025年有望分别减薄 至120μm、140μm。根据我们测算,截至23年5月11日P型182电池硅片全成本0.48 元/W,TOPCon硅片全成本0.44元/W;若转换效率达25%、良率提高至99%,TOPCon 电池单瓦硅成本有望与PERC持平。
(2)非硅成本:根据我们测算,目前TOPCon非硅成本为0.21元/W,相较PERC 高出0.05元/W,主要银浆增加约0.025元/W,设备增加带来折旧增加约0.005元/W, 能耗增加约0.006元/W,良率及耗材增加0.014元/W,具体降本路径如下:
①银浆:由于TOPCon电池的发射极需增加银浆用量才可达到适合规模化应用 的电学性能,同时TOPCon电池正反面均需要使用银浆,因此单片TOPCon电池的银浆耗量大幅提升。
根据CPIA统计,2022年P型电池正银耗量约65mg/片,背银约 26mg/片;TOPCon电池双面银浆(95%银,正面主栅使用银浆,细栅使用银铝浆) 平均消耗量约 115mg/ 片,且由于TOPCon银浆价格目前仍高于PERC银浆,测算 得到TOPCon电池银浆成本高出约0.025元/W。
未来随着TOPCon高温银浆规模生产,采购溢价将逐步缩小;SMBB、无主栅及激光转印等技术升级推动单片电池银浆耗 量下降,单片电池银浆成本有望下降。此外,电池转换效率的提高将摊薄银浆单瓦 成本。
②折旧:由于TOPCon增加硼扩、隧穿氧化及多晶硅层沉积设备,当下新建 LPCVD产线设备投资额为0.17元/W,对应折旧成本增加约0.017元/W,未来仍可通 过关键零部件国产化等方式进一步降低。
③能耗:由于TOPCon掺杂元素由磷变为硼,需要在高达900-1100摄氏度高温 扩散或进行二次掺杂,导致能耗成本增加约0.006元/W,可通过激光掺杂进行降低能 耗,同时提升效率。
④良率及耗材:LPCVD路线成熟度较高,但容易产生绕镀问题,清洗时导致 良率降低,目前平均量产良率约98%,较PERC良率99%仍有差距,良率损失导致 非硅成本增加约0.006元/W,同时,LPCVD容易导致石英管炸裂,每15天需对石英 管进行一次清洗,石英耗材成本增加约0.008元/W。
组件环节:TOPCon组件能够与多主栅、半片、叠瓦等技术匹配,实现更高输 出功率,以晶科能源推出的TOPCon组件Tiger Neo为例,其选择182尺寸硅片,结合多主栅以及半片技术降低内阻损耗,并采用圆丝焊带、高反光贴附材料等获得更 好发电增幅,双面率最高达85%以上,性能、功率、能量密度和可靠性全面增强, 量产输出功率最高达625W(182-78P),较相同封装方案下的PERC组件高出约30W, 有效摊薄组件环节非硅成本。
根据我们测算,尽管TOPCon组件出于更高阻水性要 求,倾向使用POE胶膜,在相同封装版型方案下,当TOPCon组件输出功率分别高 出PERC组件25W、50W、75W时,其非硅成本较PERC降低约0.01元/W、0.036元 /W、0.048元/W。
TOPCon与PERC成本及溢价对比
TOPCon与PERC成本及溢价对比

TOPCon 与 PERC 电池溢价对比

(以 LPCVD 路线为例)

TOPCon与PERC成本及溢价对比

采用激光技术掺杂形成SE可提升TOPCon电池效率约0.2-0.3%。

选择性发射极 (Selective emitter,SE)结构是提高晶硅电池转换效率的重要方式,该结构特点是 在接受光照的区域浅扩散形成低掺杂区,在金属电极下形成高掺杂区域,从而使得表面少子复合减少,金属电极与发射极之间形成良好欧姆接触,从而获得更高短路电流、开路电压和填充因子,从而提高转换效率,激光掺杂(laser doping,LD)可 在常温常压下形成SE结构,改善由高温导致的硅片表面损失。
TOPCon激光硼掺杂 技术是通过沉积或印刷硼掺杂源,在激光背面开槽过程中同步形成激光重掺杂区, 降低背面接触复合速率及背面硅铝接触电阻,提升太阳电池开路电压Voc和填充因子 FF,将转换效率0.5%。
根据帝尔激光《2023年1月2日-2023年1月4日投资者关系活动记录表》,其通过激光工艺提升TOPCon转换效率约0.2-0.3%。
TOPCon组件兼备高双面率、低温度系数和低衰减等优势,赋予性能溢价。根 据坎德拉具体项目案例,TOPCon组件与PERC相比,由于高双面率(85%)、低温度系数(-0.25%/℃)、高转换效率(22%以上)、低衰减率(-0.4%/年)等优势, 全生命周期的发电增益达3%以上,同时能够使系统BOS成本有所下降。
由于在 LCOE或IRR相同时,组件溢价空间主要取决于发电量的提升及系统成本的下降程度, 坎德拉以P型PERC组件为测算基准,在相同IRR时,测算N型TOPcon组件发电量增 益及系统成本下降所带来的溢价能力。
发电量提升带来的溢价空间:在IRR相同条件下,当TOPCon组件相较PERC组 件发电增益分别为2.55%、4%时,其溢价空间分别为0.12元/W、0.175元/W。
TOPcon 组件首年发电小时数与PERC组件增益2.55%,其溢价空间为0.12元/W。当地面反射率增加至40%,发电增益为4%时,溢价空间为0.175元/W。
BOS节约带来的溢价空间:由于N型组件转换效率更高,从而在单位面积下的 输出功率较高,因此在土地面积和组件数量相同的情况下,系统装机容量更大。但由于组件电性能参数不同、组件串联数不同,使得支架、电缆成本仍有差异。

组件并联数的差异影响汇流箱成本,组件数量的差异则会影响土安装面积和人工安装成本。根据测算,N型TOPcon在BOS方面节约成本为0.0174元/W。

来源:未来智库,广发证券,电力电子研究院

原文始发于微信公众号(艾邦光伏网):TOPCon与PERC成本及溢价对比

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作者 808, ab