查行業(yè)數(shù)據(jù),,就用行行查 隨著P型電池接近效率極限,,N型電池技術(shù)料將成為未來發(fā)展的主流方向,其中TOPCon和HJT技術(shù)為產(chǎn)業(yè)投資和市場關(guān)注的重點,。 晶硅電池技術(shù)是以硅片為襯底,,根據(jù)硅片的差異區(qū)分為P型電池和N型電池。P型電池(左)和N型電池(右)結(jié)構(gòu)示意圖:資料來源:solarzoom兩種電池發(fā)電原理無本質(zhì)差異,,都是依據(jù)PN結(jié)進行光生載流子分離,,但是由于擴散B元素和P元素在實際工藝上差異、以及晶體硅內(nèi)部缺陷對光照的響應(yīng)和對少子的捕獲能力差異,,導(dǎo)致二者在實際工業(yè)生產(chǎn)中面臨不同的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景,。P型硅片制作工藝相對簡單,成本較低,,主要是BSF電池和PERC電池,,為目前主流。N型效率更高,,但是工藝復(fù)雜,,目前投入比較多的主流技術(shù)為HJT電池和TOPCon電池,,2020年僅占比約3.5%。根據(jù)CPIA預(yù)測,,2030年,,N型電池的市占率或?qū)⑦_到56%左右,前景十分廣闊,。資料來源:PVinfolink, 中信證券P型電池:PERC電池為主流傳統(tǒng)單晶和多晶電池主要技術(shù)路線為鋁背場技術(shù)(Al-BSF),,目前主流的P型單晶電池技術(shù)為PERC電池技術(shù),該技術(shù)制造工藝簡單,、成本低,,疊加SE(選擇性發(fā)射技術(shù))提升電池轉(zhuǎn)換效率。PERC電池技術(shù)的推廣主要得益于單晶硅片的大規(guī)模推廣,,設(shè)備國產(chǎn)化率快速提升等因素,。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2020年新建量產(chǎn)產(chǎn)線仍以PERC電池為主,,PERC電池市場占比達到86.4%,。從目前電池效率看,隆基24.1%的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)接近PERC電池24.5%的極限效率,,電池廠商研發(fā)重心已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向新的技術(shù),,PERC技術(shù)正式進入變革后周期,市場存在明顯的“效率焦慮”,。 資料來源:NRELN型電池轉(zhuǎn)換效率高,有望替代P型電池成為未來光伏電池主流技術(shù),。理論上來說N型電池優(yōu)勢明顯:與傳統(tǒng)的P型單晶電池和P型多晶電池相比,,N型電池具有轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高,、溫度系數(shù)低,、無光衰、弱光效應(yīng)好,、載流子壽命更長等優(yōu)點,。從目前技術(shù)發(fā)展來看,P型PERC電池已經(jīng)迫近效率天花板,,降本速度也有所放緩,。而N型電池效率天花板較高,電池工藝和效率提升明顯加快,,未來轉(zhuǎn)換效率提升空間更大,。根據(jù)光伏協(xié)會產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線報告,N型高效電池2030年轉(zhuǎn)換效率或超過25.5%,比P型電池高出1個百分點以上,。隨著國產(chǎn)化設(shè)備成本不斷降低,,且N型電池效率提升空間具備優(yōu)勢,對更高效電池的追求也成為市場的選擇,,有望成為下一代電池技術(shù)的發(fā)展方向,。各種電池技術(shù)平均轉(zhuǎn)換效率變化趨勢:資料來源:中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2020版)N型電池主流技術(shù):HJT電池和TOPCon電池目前實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)(>1GW)的新型高效電池主要包括TOPCon、HJT和IBC三種,。HBC,、疊層電池暫時還處于實驗室研發(fā)階段。同時,,N型電池技術(shù)組成的疊層電池,,轉(zhuǎn)換效率將有進一步提升的空間。
HJT電池:生產(chǎn)工藝簡單,、技術(shù)難度高HJT電池對稱結(jié)構(gòu)使得電池本身受到內(nèi)部應(yīng)力的影響更小,,低溫工藝進一步保護了晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器件界面接觸,使得電池良品率不會因硅片減薄而受到較大影響,。在此基礎(chǔ)上,,HJT電池結(jié)合預(yù)切半刀技術(shù)可以將電池片厚度從160-170μm降低到120-130μm,。HJT的高效率來源于N型硅襯底以及非晶硅對基底表面缺陷的雙重鈍化作用,。非晶硅由無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,含有大量的斷鍵可以起到飽和硅基底表面懸掛鍵的作用,。HJT只需4步工藝但技術(shù)難度較大:制絨清洗設(shè)備(投資占比10%),、非晶硅沉積設(shè)備(投資占比50%)、透明導(dǎo)電薄膜設(shè)備(投資占比25%)和絲網(wǎng)印刷設(shè)備(投資占比15%),。其中制絨清洗設(shè)備和絲網(wǎng)印刷設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)替代,;邁為股份、捷佳偉創(chuàng),、理想萬里輝和鈞石能源均有PECVD設(shè)備銷售,;邁為股份、捷佳偉創(chuàng),、鈞石能源均有PVD設(shè)備銷售,,理想萬里輝正在推進樣機研發(fā)。HJT與PERC工藝路線完全不同,,無法延伸,,只能新投產(chǎn)線,且HJT與主流的PERC生產(chǎn)設(shè)備不兼容,,因此PECVD等制膜和真空設(shè)備的投入會給企業(yè)帶來較高的轉(zhuǎn)換成本,。HJT電池設(shè)備企業(yè)及對應(yīng)工藝環(huán)節(jié):資料來源:興業(yè)證券
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