随着全球对可再生能源需求的不断增长,光伏技术作为其中的佼佼者,正迎来一系列的革命性进步。
从颗粒硅到N型电池,再到钙钛矿、0BB串焊机、HJT大产能设备与铜互连技术,以及叠栅技术的出现,这些新技术不仅提高了光伏产品的性能和效率,还进一步降低了成本,为光伏行业的可持续发展注入了新的活力。
颗粒硅:成本优势明显,减排效果显著
颗粒硅成本优势明显,电价上涨进一步提升经济性。相较于传统棒状硅,颗粒硅具有体积小、无须破碎、制备工艺简单等特点,减排与成本优势明显。随着颗粒硅产品不断迭代,综合耗电量显著降低,品质也快速进步。
根据协鑫科技数据,5元素总金属杂质含量低于 0.5ppbw 的产品比重已从23Q1的26%升至 23Q4 的78.5%,18元素总金属杂质含量低于3ppbw 的产品比重亦在23Q4 升至 85%,颗粒硅浊度水平(NTU)<120的产品占比从23年1月约 20%显著提升至 23 年 12 月 93.1%。金属杂质、浊度双改善明显。
N型电池:成本下降,盈利优势凸显
N 型电池成本已实现较大幅度下降。当前领先 TOPCON 非硅成本已下降至 0.16元/W 左右,较 PERC 成本差异已大幅缩小,考虑到 TOPCON 更高的销售价格,TOPCON电池/组件较 PERC 盈利优势明显,为当前主流 N 型技术路线。
HJT 电池非硅成本当前仍较高,但我们预计随0BB、银包铜等降本增效新技术陆续导入,HJT 成本有望实现较大幅度下降,经济性亦将逐步凸显。
钙钛矿:理论优势显著,产业化进程加速
钙钛矿具备理论优势,产业化渐行渐近。相较晶硅,钙钛矿具理论效率更高、理论成本更低、发电量更高、应用场景更广等多重优势。
目前行业领先厂商已在效率上取得明显突破,根据协鑫光电披露,协鑫光电单节组件效率已达 19%+,叠层组件效率已达 26%+。
目前行业处于GW级产业化前夕,我们预计随着钙钛矿吉瓦级项目陆续落地,钙钛矿即将实现从0 到 1 的关键一跃。
0BB串焊机:满足降本与提效需求
0BB 可同时满足降本与提效需求,受到 HJT 、TOPCon 等N型技术追捧。
据 solarzoom显示,2024 年 5 月光伏电池银浆价格最高超过8700元/kg,较 2021-2023 年银浆价格均值提升超 50%,降低银浆成本迫在眉睫。
0BB 技术通过去除电池银浆主栅,减少电池遮光面积,从而起到降本+提效的技术。
本次展会上 HJT、TOPCon 等 N 型电池技术均发表了配合 0BB 技术的组件,其中东方日升等企业 HJT 0BB 组件已开始进入量产,晶澳、正泰、一道等 TOPCon 企业也分别公布自身 0BB 组件技术。
0BB 串焊机有望在 2024 年成为规模化量产的技术,布局 0BB 技术的设备公司有望受益。
HJT大产能设备与铜互连技术:推动HJT组件功率提升
通威股份加码 HJT 技术,配合 GW 级大产能解决方案与铜互连。2024 年 5 月 29 日,通威股份自主研发的 210HJT 组件在 2384*1303mm 标准尺寸下,以 765.18W 的输出功率打破世界纪录。
6 月 6 日,通威股份 HJT 电池产线流片,此前通威股份已于合肥、金堂等地建设了多条 HJT 中试线,本次产线基于 GW 级大产能 HJT 解决方案以及GW级铜互连。6月12日通威股份加入“740W+HJT 高效太阳能俱乐部”。
通威股份光伏首席技术官邢国强博士在 SNEC 展会期间接受采访表示,通威股份正致力于推动 HJT 组件功率比 TOPCon高出约 30W。
同时本次展会上迈为股份展示了他们的 GW 级别 HJT 解决方案,其中,核心工艺镀膜环节的 PECVD 设备、PVD 设备在原多腔体结构设计的基础上扩大了腔室,延续了分层高品质镀膜的优势,在保证电池片高效率、高良率的同时,大规模提升了整线产能,降低了单位人工、设备占地、能耗等多方面的运营成本。
叠栅技术:大幅降低银耗量,提高电池效率
时创公布叠栅技术。叠栅技术,是一种泛半导体金属化技术和电池组串技术。叠栅的核心结构,是在电池表面制备一层用于收集电池片表面电流的导电种子层。
在该种子层上方,放置超高表面反射率的极细三角导电丝。导电种子层和导电丝通过导电连接材料,形成导通。
叠栅结构的最大优点在于,完全避免了电流在副栅线中平行于电池表面方向的传导,而只有导电种子层到导电丝的垂直于电池表面方向的传导。
因此,对于种子层平行于电池表面方向的电阻要求降低,从而实现大幅降低银耗量。
此外,叠栅技术采用了超高表面反射率的极细三角导电丝,可使得电池表面的等效遮光面积降低。
TOPCon 半片钝化技术
半片切割面钝化技术有望用于 TOPCon 电池 。大尺寸电池片如果直接封组件,封损、可靠性等会受到影响,所以要将其切割成小尺寸电池后再进行封装。
但是切割后的切割面 c-Si基底裸露在空气中,由于含有杂质的水汽附着在硅表面,且晶体硅晶格断裂形成悬挂键,使得电池光电转换效率降低,组件可靠性也会受到影响,此时针对半片的切割面钝化技术应运而生。
通过 ALD 或 PEALD 等镀膜设备,选择有钝化层功能的氧化物或选择有防水抗腐蚀层功能的氮化物,在半片切割面进行钝化膜层沉积,从而提升电池转化效率。
TOPCon与XBC激光提效技术:实现高效率与低成本
激光提效技术在TOPCon和XBC环节的应用,为光伏电池带来了显著的效率提升和成本降低。
激光技术凭借其高精度和高效率的特点,在光伏电池的制造过程中发挥着越来越重要的作用。
在TOPCon领域,激光提效技术主要应用于SE(选择性发射极)和LECO(激光边缘切割优化)等方面。
SE技术通过激光在电池片表面形成特殊的结构,减少光的反射和损失,提升电池的转化效率。
而LECO技术则通过激光对电池片的边缘进行切割优化,减少电池片之间的间隙,提高组件的填充因子和功率输出。
在XBC领域,激光技术主要应用于刻蚀掩膜、制备PN区交叉指结构、PN区隔离及钝化膜开槽等方面。
这些应用不仅提高了XBC电池的性能和可靠性,还降低了生产成本,推动了XBC技术的广泛应用。
此外,激光串焊技术在单面电池上的应用也值得关注。
激光串焊技术通过激光将电池片进行串联,减少了硅片翘曲等问题,提高了组件的可靠性和稳定性。这一技术特别适合XBC等单面电池技术,有望推动其在光伏行业的广泛应用。
新技术:钨丝冷拉工艺:推动硅片切割成本下降
在光伏电池的制造过程中,硅片切割是一个重要的环节。钨丝作为硅片切割的主要材料之一,其性能和质量对切割效果有着重要影响。
传统的热拉工艺制备钨丝母线存在一些问题,如石墨颗粒分散、可控性差、材料浪费等。
为了解决这些问题,高测股份推出了钨丝冷拉工艺。该工艺在拉丝工序中采用了洗白、电镀、多塔轮拉拔等技术,大幅提升了生产效率和产能(单机产能提升300%以上),同时降低了物料成本。
来源:SNEC官方媒体,网络新闻, 光伏在线
END
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2024年第三届光伏材料论坛
2024年9月20日 无锡
议题安排(拟):
序号 |
会议议题 |
演讲单位 |
1 |
新型光伏组件开发及创新材料应用 |
横店东磁 |
2 |
复合边框光伏组件技术开发及产业化应用 |
正泰新能 |
3 |
轻质光伏组件的开发及创新应用 |
固德威光伏 |
4 |
ETFE光伏组件前盖板的开发及应用 |
安徽一星 |
5 |
复合材料光伏边框的市场进展及前景 |
德毅隆 |
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玄武岩复合材料光伏支架的优势及应用潜力 |
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复合材料光伏边框喷涂工艺及设备 |
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复合材料光伏边框开发及应用 |
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聚氨酯复合材料边框/支架拉挤成型工艺 |
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原文始发于微信公众号(艾邦光伏网):SNEC盛典:光伏新技术频繁涌现,行业洗牌重塑未来格局!