光伏行業(yè)深度研究報告_第1頁
光伏行業(yè)深度研究報告_第2頁
光伏行業(yè)深度研究報告_第3頁
光伏行業(yè)深度研究報告_第4頁
光伏行業(yè)深度研究報告_第5頁
已閱讀5頁,還剩18頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

光伏行業(yè)深度研究報告一、為什么HJT的轉(zhuǎn)換效率較高?HJT電池利用晶體硅(

cSi

)和非晶體硅(α

Si

)薄膜制成,結(jié)合了晶硅太陽能電池

片和薄膜技術(shù)的雙重優(yōu)勢,由于薄膜具備光吸收強、鈍化性能優(yōu)的特點,HJT電池轉(zhuǎn)換效

率可達到

25%以上,HJT電池具備六大優(yōu)勢:1)高開路電壓,轉(zhuǎn)換效率高;2)功率衰

減低;3)溫度系數(shù)低,輸出功率穩(wěn)定;4)結(jié)構(gòu)對稱,支持硅片薄片化和雙面發(fā)電;5)

工藝流程短;6)可結(jié)合其他技術(shù),具備轉(zhuǎn)換效率升級空間。優(yōu)勢一:HJT開路電壓高,轉(zhuǎn)換效率高HJT電池具備較高的轉(zhuǎn)換效率。HJT電池結(jié)構(gòu)以

N型單晶硅(c-Si)為襯底光吸收區(qū),經(jīng)過

制絨清洗后,其正反面依次沉積本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和摻雜的P型非晶硅(p-a-Si:H),

與硅襯底形成

p-n異質(zhì)結(jié)。雙面沉積的透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)不僅可以減少收集電流

時的串聯(lián)電阻,還能起到類似晶硅電池上氮化硅層的減反作用,從而形成較高的開路電壓,

提高轉(zhuǎn)換效率。HJT理論效率可達

27.5%,目前澳大利亞電鍍技術(shù)初創(chuàng)公司

SunDrive聯(lián)

合異質(zhì)結(jié)設(shè)備龍頭企業(yè)邁為股份,在全尺寸(M6

尺寸,274.5cm2)單晶

HJT電池上的最高

轉(zhuǎn)換效率達到

25.54%。HJT電池實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化效率的核心在于氫化本征非晶硅薄膜。HJT電池高轉(zhuǎn)換效率源于高開

路電壓,HJT電池的開路電壓(VOC)可以接近

750mV,而普通

PERC電池則普遍低于

700mV。HJT電池的高開路電壓主要因為加入氫化本征非晶硅薄膜,薄膜具備優(yōu)良的鈍化

效果,光生載流子可以貫穿氫化非晶硅薄膜,因此不需要激光開膜或形成歐姆接觸,可以

有效減少復(fù)合。優(yōu)勢二:HJT電池具備結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,功率衰減低光伏組件在投運一段時間后,最大輸出功率會低于投運初始值,衰減率越低,組件發(fā)電效

率越高,發(fā)電量就越高。衰減類型分為

LID(光熱衰減)和

PID(電位誘導(dǎo)衰減)。與

PERC相比,HJT在結(jié)構(gòu)方面具備衰減率低的優(yōu)勢。HJT電池采用

N型硅片,不存在

LID衰減問題。LID指組件首次暴露在光照下后功率損

失的百分比,LID衰減機理為硼氧復(fù)合導(dǎo)致,即由

P型(摻硼)晶體硅片制作的組件,在

光照的作用下,硅片中的硼和氧產(chǎn)生復(fù)合體,從而降低了其少子壽命。由于

HJT電池襯

底通常為

N型單晶硅,而

N型單晶硅為磷摻雜,不存在

P型晶硅中的硼氧復(fù)合、硼鐵復(fù)

合等,所以

HJT電池對于

LID效應(yīng)是免疫的。HJT的

TCO薄膜可在結(jié)構(gòu)上避免出現(xiàn)

PID衰減。PID衰減主要由于晶體硅光伏組件中的

電路與其接地金屬邊框之間的高電壓導(dǎo)致。在高電壓的作用下,組件電池的封裝材料和組

件表面層的材料出現(xiàn)離子遷移現(xiàn)象,從而導(dǎo)致衰減。HJT電池的表面沉積有

TCO薄膜,

無絕緣層,TCO具有導(dǎo)電特性,電荷不會在表面產(chǎn)生極化現(xiàn)象,無電位誘導(dǎo)衰減

PID,從

結(jié)構(gòu)上避免

PID現(xiàn)象的發(fā)生,而且市場和組件可靠性測試方面也沒有發(fā)現(xiàn)過

PID效應(yīng)。HJT衰減率明顯低于

PERC。從首年衰減數(shù)據(jù)來看,根據(jù)隆基泰州實證電站測試的數(shù)據(jù),

其單晶

PERC組件曝曬一年后正面功率平均衰減

0.55%,HJT組件僅衰減了

0.25%,為

PERC衰減率的一半。從長期使用的組件衰減率來看,目前常規(guī)的

PERC組件衰減方面,

一般一線企業(yè)承諾

10

年衰減

10%,25

年衰減

20%。據(jù)三洋公布的

HJT電池衰減:使用

13

年的組件功率只衰減了

2-3%,HJT衰減率大幅降低。優(yōu)勢三:低溫度系數(shù),輸出功率穩(wěn)定光伏電池溫度系數(shù)是影響發(fā)電量的重要參數(shù)。溫度系數(shù)是指電池的屬性隨著溫度變化而變

化的比率,由于溫度上升,電池電阻升高,開路電壓下降,因此電池輸出功率隨著溫度上

升而下降。溫度系數(shù)越低的電池,越不易受升溫的影響,輸出功率更加穩(wěn)定。HJT電池溫度系數(shù)優(yōu)于

PERC、TOPCon。目前常規(guī)

PERC電池溫度系數(shù)一般為-0.45%

~-0.35%/℃,TOPCon電池溫度系數(shù)一般為-0.29%~-0.28%/℃,而

HJT電池的功率溫度

系數(shù)通常為-0.25~-0.2%/℃,優(yōu)于

PERC及

TOPCon電池。HJT的低溫度系數(shù)意味著在組件高溫運行環(huán)境中,HJT電池具有相對較高的發(fā)電性能,從而實現(xiàn)了發(fā)電量增益,并且

降低了系統(tǒng)的度電成本。HJT溫度系數(shù)低的主要原因是開路電壓高以及串聯(lián)電阻。開路電壓隨著溫度的升高而降低,

HJT電池具有較高的開路電壓,單片電壓達到750mV以上,而PERC電池普遍低于700mV,

因此當溫度下降時,HJT電池開路電壓的影響程度相對較小。另一方面,HJT電池表現(xiàn)出

串聯(lián)電阻對溫度的依賴性,由于

HJT電池不同薄膜之間的界面處

Rs成分是一種阻擋層,

在高溫下電阻會降低,串阻下降后,電池的轉(zhuǎn)換效率會得到一定提升。HJT電池可大幅降低升溫對電池功率的損失。根據(jù)坎德拉的測試數(shù)據(jù),分別選取-0.24%/℃

溫度系數(shù)的

HJT組件和溫度系數(shù)為-0.35%/℃的

PERC組件,放到格爾木、銀川、阿布扎

比等溫差較大的地區(qū)進行試驗,采用固定支架的情況下,HJT電池溫度損失率較

PERC低

0.6%~2.8%,采用跟蹤支架的情況下,HJT電池溫度損失率較

PERC低

0.8%~3%,

HJT輸出功率更為穩(wěn)定。優(yōu)勢四:HJT電池結(jié)構(gòu)對稱,支持硅片薄片化和雙面發(fā)電HJT電池結(jié)構(gòu)對稱,雙面率高。HJT電池是在單晶硅片的兩面分別沉積本征層、摻雜層和

TCO以及雙面印刷電極,HJT電池具有雙面對稱性,正反面受光照后都能發(fā)電,可以做

成雙面組件。PERC電池的雙面率(背面效率與正面效率比值)一般為

60%-70%,并且由于

背面特殊的鈍化開槽設(shè)計使得其雙面率難以進一步提高,而

HJT高度對稱結(jié)構(gòu)使其雙面

率能夠達到

90%-96%,其年平均發(fā)電量比單面電池片組件高出約

10%。HJT的對稱結(jié)構(gòu)和低溫工藝有利于硅片薄片化應(yīng)用。HJT電池片的對稱結(jié)構(gòu)減少了電池

制作中的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力,HJT整個工藝通常不超過

200℃,硅片本身受熱損傷和熱形

變影響小,可以使用更薄的硅片,因此更適合薄片化發(fā)展,日本三洋早年的

HJT電池厚

度可達

98μm。根據(jù)

solarzoom的數(shù)據(jù)顯示,以

120-130μm的

HJT電池與

170μm的

PERC電池對比,薄片化的

HJT電池轉(zhuǎn)換效率的損失不足

0.1%,而且碎片率的上升也不到

2%。

卻帶來了單瓦硅耗的減少,大幅降低了硅成本。優(yōu)勢五:工藝流程短,利于產(chǎn)業(yè)化HJT電池生產(chǎn)工藝流程較短。HJT電池生產(chǎn)過程的核心即為各層薄膜的沉積,不涉及擴散、

注入等工藝,整體而言其工藝流程較短,主工藝僅有

4

步,即清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、

TCO鍍膜、絲網(wǎng)印刷

4

個工藝環(huán)節(jié)。而

BSF電池需要

6

道工藝、PERC需要

8

道工藝、

TOPCON需要

10

多道工藝,HJT是目前光伏電池中工藝流程較短的技術(shù)路線,較短的工

藝流程降低了工藝控制的復(fù)雜程度和產(chǎn)業(yè)化的難度,可以同時提高電池片良率和生產(chǎn)效率,

目前已實現(xiàn)

HJT量產(chǎn)的產(chǎn)線產(chǎn)品良率可穩(wěn)定在

98%以上。HJT電池生產(chǎn)主工藝分為以下

4

步:①

清洗制絨:對硅片進行清洗并形成絨面以陷光,采用

RAC工藝或臭氧清洗,清洗制

絨設(shè)備約占設(shè)備總投資的

10%。②

非晶硅薄膜沉積:非晶硅薄膜沉積是形成

HJT結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,采用

PECVD設(shè)備完成,

約占設(shè)備總投資的

50%。③

TCO鍍膜:雙面沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜,具備良好的透光性和導(dǎo)電性,降低了表面

光反射損失,同時彌補非晶硅薄膜導(dǎo)電性差的特點,收集載流子并運輸?shù)诫姌O上。工

藝上采用

RPD或

PVD設(shè)備,約占設(shè)備投資額的

25%。④

絲網(wǎng)印刷:金屬極化,與

P-N結(jié)兩端形成緊密的歐姆接觸,約占設(shè)備總投資額的

15%。優(yōu)勢六:可結(jié)合鈣鈦礦、IBC提升轉(zhuǎn)換效率,HJT技術(shù)生命周期長HJT電池具備轉(zhuǎn)換效率提升空間。HJT電池轉(zhuǎn)換效率已位居晶硅電池前列,但仍有進一步

的提效空間,可通過提高開路電壓、短路電流、填充因子三方面著手提效。HJT作為底層

平臺技術(shù),可搭載

IBC和鈣鈦礦等其他工藝進一步提升轉(zhuǎn)換效率,轉(zhuǎn)換效率最高已提升至

30%+,具備較強的延展空間。HJT+IBC=HBC,轉(zhuǎn)換效率可提升至

26%+。IBC是將正負電極移到電池片背面,特點為

P-N結(jié)在背面呈叉指狀間隔排列,而正面無柵線遮擋,因此避免了遮光電流損失。HBC在

IBC基礎(chǔ)上在電池背面插入非晶硅鈍化層和透明導(dǎo)電膜層,具有更好的鈍化效果。2017

年日本

Kaneka公司

HBC電池實驗室效率可達

26.63%。HJT是最適合疊鈣鈦礦的電池,HJT+鈣鈦礦疊層工藝可將電池轉(zhuǎn)換效率提升至

30%+。

HJT晶體硅主要吸收太陽的紅外光,而鈣鈦礦可有效利用紫外和藍綠光,疊層技術(shù)用低溫

沉積工藝(PVD/CVD方式)實現(xiàn)短波長吸收(鈣鈦礦)和長波長吸收(HJT)的結(jié)合,

從而拓寬太陽電池對太陽光譜的能量吸收范圍,大幅提高轉(zhuǎn)換效率。2020

OxfordPV光伏鈣鈦礦晶硅疊層電池在

1.12

平方厘米的面積上達到了

29.52%的實驗室轉(zhuǎn)換效率,后

續(xù)甚至有望進一步提升至

30%以上。二、目前HJT的產(chǎn)能和量產(chǎn)情況如何?HJT發(fā)展歷程:經(jīng)歷47年,21年逐步量產(chǎn)HJT發(fā)展至今已有

47

年時間,伴隨著技術(shù)的迭代、轉(zhuǎn)換效率的提升,HJT發(fā)展可分為三

個階段:1974-1996

年,HJT研發(fā)階段。1974

WalterFuhs提出非晶硅與晶硅結(jié)合的

HJT結(jié)構(gòu),

并于

1983

年研制出

HJT電池,但轉(zhuǎn)換效率僅

12.3%。1991

年日本三洋首次在硅異質(zhì)結(jié)

結(jié)構(gòu)的太陽能電池中應(yīng)用本征非晶硅薄膜,實現(xiàn)了異質(zhì)結(jié)界面鈍化作用,其轉(zhuǎn)換效率高達

18.1%,日本三洋申請了專利。1997-2014

年,HJT工藝發(fā)展階段。1997

年日本三洋生產(chǎn)

HJT光伏組件,此后

HJT電

池的轉(zhuǎn)換效率不斷提高,2003

年三洋

HJT太陽能電池的實驗室效率達到了

21.3%。2013

年,松下(收購三洋)研制了厚度僅有

98μm的

HJT電池,效率達

24.7%。2014

年,

松下采用

IBC技術(shù),將

HJT電池的轉(zhuǎn)換效率提升到

25.6%。德國光伏設(shè)備公司

Roth&Rau

(后被梅耶博格收購)以及法國國家太陽能研究所(CEA/INES)也投入

HJT電池的研發(fā)。2015-至今,國產(chǎn)商業(yè)化階段。2015

年后,松下對于

HJT電池的專利已經(jīng)過期,技術(shù)壁壘消除,國產(chǎn)廠商紛紛布局

HJT。2017

年,晉能試生產(chǎn)

HJT電池,2018

年實際產(chǎn)能已

經(jīng)達到

50MW,2019

3

月,晉能

HJT電池量產(chǎn)平均效率突破

23.79%;通威、愛康等

廠商宣布

GW級量產(chǎn)線計劃,HJT電池規(guī)?;瘧?yīng)用在即。HJT產(chǎn)能:量產(chǎn)產(chǎn)能有望快速增長2020

年全球

HJT在產(chǎn)產(chǎn)能已超

5GW,國產(chǎn)廠商產(chǎn)能占比超

30%。根據(jù)

PVInfoLink統(tǒng)計,2020

年全球

HJT在產(chǎn)產(chǎn)能已超過

5GW,包括松下在日本和馬來西亞合計

1GW的產(chǎn)

能、REC新加坡

600MW產(chǎn)能、國內(nèi)鈞石

600MW產(chǎn)能、晉能

120MW產(chǎn)能、通威合肥

(250MW)、成都(150MW)、華晟

500MW在產(chǎn)產(chǎn)能等。目前在產(chǎn)的中試線產(chǎn)能

4GW左右,全球在產(chǎn)的量產(chǎn)線合計產(chǎn)能約為

1.5GW,在產(chǎn)

HJT產(chǎn)能中國產(chǎn)電池企業(yè)產(chǎn)能占比約

50%。GW級投資規(guī)劃頻出,2021

HJT新投資產(chǎn)能有望達

10~15GW。目前華晟新能源、鈞

石能源、山煤國際、通威股份、愛康科技、東方日升、明陽智能、金剛玻璃等企業(yè)均已宣

布投資新建

GW級的

HJT相關(guān)項目,據(jù)公開資料顯示,目前市場上規(guī)劃

HJT電池片技術(shù)

的產(chǎn)能有近

40GW+。2020

10

月,通威完成

1GW的

HJT電池招標,標志著

HJT電池

開啟

GW級建設(shè)時代,根據(jù)目前的擴建項目情況統(tǒng)計,我們預(yù)計

21

年將新增

10GW的

HJT招標產(chǎn)能。HJT轉(zhuǎn)換效率:量產(chǎn)線最高轉(zhuǎn)換效率已突破25%國內(nèi)中試線轉(zhuǎn)換效率突破

25%+,半年時間轉(zhuǎn)換效率提升近

1pct。中試線方面,HJT電

池于

2020Q3

開始在國內(nèi)多條中試線上實現(xiàn)約

24.0-24.3%的平均轉(zhuǎn)換效率(晉能、通威

合肥、通威成都),阿特斯

21

3

月末電池效率達

23.9%,備受市場關(guān)注的合肥通威線的

最新電池效率穩(wěn)定在

24%左右。21

6

1

日隆基

HJT電池轉(zhuǎn)換效率已達

25.26%。國內(nèi)量產(chǎn)線最高轉(zhuǎn)換效率已達

25%+,量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率快速提升。量產(chǎn)線方面,21

3

18

日安徽華晟

500MWHJT電池量產(chǎn)項目正式流片,首周試產(chǎn)

HJT電池片平均轉(zhuǎn)換效率

達到

23.8%,最高效率達到

24.39%。隨著不到

3

個月的產(chǎn)能爬坡,6

8

日華晟量產(chǎn)平

均效率已達

24.71%,單片最高效率達

25.06%。21

5

30

日,經(jīng)德國哈梅林太陽能

研究所認證,邁為

HJT量產(chǎn)電池轉(zhuǎn)換效率達

25.05%。三、如何提高現(xiàn)有HJT產(chǎn)線的轉(zhuǎn)換效率?非晶硅鍍膜工藝優(yōu)化:提升鈍化效果HJT電池可獲得較高的轉(zhuǎn)換效率,非晶硅薄膜的鈍化效果是關(guān)鍵,提升鈍化效果的關(guān)鍵是

降低雜質(zhì)影響,目前可通過改變鍍膜順序和預(yù)處理工藝來減少雜質(zhì)。改變

PECVD鍍膜順序,減少本征層硼污染,轉(zhuǎn)換效率有望提升

0.15%。目前生產(chǎn)

HJT鍍膜一般先完成一面鍍膜,再翻面完成另一面鍍膜,即

ip+in或

in+ip的順序,該工藝的缺

點在于

p型摻雜層鍍膜完成后,硼殘留在腔體及托盤表面,硼污染會影響本征層的鈍化效

果,降低轉(zhuǎn)換效率。目前,PECVD設(shè)備采用兩次翻面即

i-in-p鍍膜,可有效減少硼污染。

邁為新一代

PECVD設(shè)備已開始使用該技術(shù),由

2臺CVD變?yōu)?/p>

3

CVD,并增加一次翻

片,使得電池轉(zhuǎn)換效率提升

0.15%。硅片預(yù)處理工藝,減少硅片雜質(zhì)提升轉(zhuǎn)換效率。可通過氫氟酸或氫等離子體對硅片進行預(yù)

處理,減少硅片表面的重金屬雜質(zhì),從而提升少子壽命、提高電池片效率,優(yōu)化界面鈍化

效果。HJT電池膜層優(yōu)化:非晶微晶相結(jié)合提升非晶硅薄膜的晶化率可有效提升轉(zhuǎn)換效率。HJT電池的轉(zhuǎn)換效率與非晶硅薄膜的晶化

率、電導(dǎo)率和吸收率相關(guān),如果把非晶硅的晶化率提高,電導(dǎo)率會大幅提高,而自吸收則

下降,可以減少

ITO橫向電導(dǎo)的壓力,實現(xiàn)更好的鈍化效果。非晶微晶相結(jié)合可提升

HJT轉(zhuǎn)換效率。納米晶硅/微晶硅是由晶粒和非晶組成的一種混和

材料,其晶化率更高,具有良好的長波響應(yīng)特性,可與非晶硅組成疊層結(jié)構(gòu),提高太陽光

譜響應(yīng)范圍,減小寄生吸收、增加橫向?qū)щ娦?、減小帶隙失配、減小對低溫銀漿溫度的限

制,提升電池轉(zhuǎn)換效率。非晶微晶相結(jié)合技術(shù)目前還處于實驗室階段,規(guī)?;瘧?yīng)用仍需時日。微晶硅沉積使用

PECVD、HWCVD或

VHF-PECVD技術(shù),目前由于微晶硅生長速率較慢,且存在縱向不

均勻,在界面處易生成非晶孵化層,影響電池性能,一般使用

VHF-PECVD制備微晶硅,

但該技術(shù)目前規(guī)?;a(chǎn)的薄膜均勻性較差,納米晶硅/微晶硅作為未來

HJT的發(fā)展方向,大規(guī)模應(yīng)用仍需解決技術(shù)工藝問題。電池材料優(yōu)化:靶材、銀漿材料優(yōu)化,提升轉(zhuǎn)換效率靶材的選擇決定了薄膜的光電特性,進而影響電池轉(zhuǎn)換效率。目前TCO鍍膜主要采用PVD或

RPD技術(shù),PVD主要采用

ITO和

SCOT靶材,目前

ITO靶材已較為成熟,ITO的錫

含量越低,電池轉(zhuǎn)換效率越高,97/3

99/1

低錫含量濺射靶材所制備的異質(zhì)結(jié)電池的轉(zhuǎn)

換效率要優(yōu)于普通成分比為

90/10

ITO靶材。RPD主要采用

IWO和

ICO靶材,新型

ICO靶材載子遷移率可達

50-150cm2

/Vs,高于

IWO的

40-80cm2

/Vs,有望大大優(yōu)化薄膜

性能,未來靶材材料的創(chuàng)新有望進一步帶動電池轉(zhuǎn)換效率的提升。HJT低溫銀漿電阻率較高。目前

PERC電池采用的高溫銀漿是

1-3um的球形銀粉,該種

銀粉在燒結(jié)過程中部分熔融形成電阻低的銀電極,目前晶硅電池電阻率水平是在

2-3*10-6

Ωcm。而

HJT電池工藝中的電極成型溫度達不到可使球形銀粉部分熔融燒結(jié)的要求,所

以電阻較高,目前

HJT低溫銀漿電阻率達到

5-6*10-6Ωcm,是高溫銀漿的

1.5-2

倍,這

HJT電池串聯(lián)電阻高的主要原因之一。低溫銀漿材料優(yōu)化,可降低電阻率提升電池效率。目前,一方面通過對不同尺寸、不同形

貌銀粉的復(fù)配,使銀粉在銀漿中達到最優(yōu)的密堆積狀態(tài),減少電極固化后的內(nèi)部孔洞密度。

另一方面并通過提升銀含量,提升電極固化過程的體積收縮率,增加電極固化后銀顆粒之

間的接觸點及接觸有效性,HJT銀漿電阻率有望降低至

3-4*10-6Ωcm,電阻降低可有效

提升

HJT電池效率。組件結(jié)構(gòu)優(yōu)化:無主柵設(shè)計提升轉(zhuǎn)換效率無主柵技術(shù)具備提升光照面積并降低電阻的優(yōu)勢。光伏柵線的責任在于傳導(dǎo)電流,從電阻

率的角度分析,柵線越細則導(dǎo)電橫截面積越小,電阻損失越大,而柵線越粗會遮擋部分太

陽光進入電池,因此主柵和副柵設(shè)計的核心是在遮光和導(dǎo)電之間取得平衡。無主柵技術(shù)保留正面?zhèn)鹘y(tǒng)的絲網(wǎng)印刷,制作底層細柵線,然后通過不同方法將多條垂直于細柵的柵線覆

蓋在細柵之上,形成交叉的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),以金屬線代替?zhèn)鹘y(tǒng)焊帶,匯集電流的同時實現(xiàn)電池

互聯(lián),從而減少陽光遮擋,降低電阻。無主柵技術(shù)可提升

0.3%的電池轉(zhuǎn)換效率。梅耶博格的

SWCT技術(shù)將內(nèi)嵌銅線的聚合物薄

膜覆蓋在

HJT電池正面,在組件層壓過程中,依靠層壓機的壓力和溫度使銅線和絲網(wǎng)印

刷的細柵線直接結(jié)合在一起,銅線代替了銀主柵,節(jié)省了材料成本。預(yù)計

SWCT可將組

件封裝后的電池片轉(zhuǎn)換效率提升

0.3%,耗銀量最高可減少

83%。轉(zhuǎn)換效率提升路徑清晰:預(yù)計2025年HJT量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率達26%+預(yù)計

2025

HJT量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率達

26%+,HJT+鈣鈦礦中試線效率可達

28%。按照

目前

HJT電池廠對

HJT技術(shù)升級的規(guī)劃,預(yù)計

21

年通過改變

PECVD鍍膜順序、吸雜工

藝等方式,HJT量產(chǎn)穩(wěn)態(tài)效率可達

24.7%+;22

年可通過銀漿、靶材的材料優(yōu)化將

HJT平價量產(chǎn)效率提升到

25%;23

年可通過非晶微晶相結(jié)合,將量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率提升到

25.5%;24

年通過無主柵等技術(shù)將

HJT電池量產(chǎn)效率提升到

26%;25

年通過

HJT疊層

鈣鈦礦中試線效率達

28%,HJT量產(chǎn)線效率有望達

26%+。四、如何看待HJT和TOPCon兩種技術(shù)路線?電池轉(zhuǎn)換效率:TOPCon理論效率高,HJT中試和量產(chǎn)線效率更優(yōu)TOPCon電池通過背面鈍化提升發(fā)電效率。TOPCon即隧穿氧化層鈍化接觸電池,前表

面與

N-PERC電池沒有本質(zhì)區(qū)別,主要區(qū)別在于采用超薄二氧化硅(SiO2)隧道層和摻雜非

晶硅鈍化背面,二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu),可以使多子電子隧穿進入多晶硅層同時阻

擋少子空穴的復(fù)合,進而電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集,從而極大地降低了金屬接

觸復(fù)合電流,提升了電池的開路電壓和短路電流,從而提升電池的轉(zhuǎn)換效率。雙面鈍化TOPCON電池理論效率極限高,單面鈍化TOPCON電池理論效率與HJT接近。

根據(jù)

ISFH的測算,PERC、HJT、TOPCon電池的理論極限效率分別為

24.5%、27.5%、

28.7%。TOPCon電池理論效率高于

HJT,但是

28.7%的理論效率需要實現(xiàn)雙面多晶硅鈍

化,正表面多晶硅鈍化吸光嚴重,電池生產(chǎn)難度非常大,雙面多晶硅鈍化

TOPCon電池

實驗室效率僅

22.5%。目前常用的背表面鈍化技術(shù)

TOPCon電池理論效率極限為

27.1%,

HJT理論效率差異不大。HJT中試線和量產(chǎn)線效率更優(yōu)。目前

PERC、HJT、TOPCon電池中試線最高效率紀錄依次為

24.09%(隆基)、25.18%(通威)、25.07%(隆基),量產(chǎn)效率最高紀錄分別為

23.05%(隆

基)、25.06%(華晟)、23.85%(中來)。目前

PERC電池量產(chǎn)效率已越來越接近理論極

限,HJT中試線和量產(chǎn)線效率優(yōu)于

PERC和

TOPCon。生產(chǎn)工藝:HJT工藝簡單,TOPCon有待工藝改進提升良率生產(chǎn)工藝方面,TOPCon電池工藝最難最復(fù)雜,PERC次之,HJT工藝最簡單。PERC、

HJT、TOPCon電池生產(chǎn)分別需要

10/6/13

步。相較于

PERC,TOPCon多了

3

道工序,

包括硼擴、非晶硅沉積、鍍氧化層膜,該三大工藝均存在較多技術(shù)挑戰(zhàn),因此目前

TOPCon電池良率約為

90%以下,低于

PERC98~99%的良率。HJT由于工藝僅

6

步,電池良率

98~99%,隨著工藝的改進,HJT和

TOPCon的生產(chǎn)良率有望持續(xù)提升。TOPCon電池良率提升主要需要解決硼擴散難題,以及

LPCVD多晶硅薄膜制備難題。硼擴散面臨的問題:①

硼在硅中的濃度難以把握,濃度低不易得到高濃度發(fā)射區(qū),濃度高會導(dǎo)致硼原子不激

活,難于制備選擇性發(fā)射層。②

擴散對管材要求高,硼擴散過程容易出現(xiàn)黏舟、黏管、腐蝕管壁的情況。③

擴散溫度高,溫度達

950

度,擴散時間較長。LPCVD多晶硅薄膜制備面臨的問題:①

熱壁沉積問題,在沉積非晶硅膜的同時在管壁上也沉積同樣厚度的膜層,經(jīng)常要清洗

管道,降低了生產(chǎn)效率。②

原位摻雜較難。有死層、會降低沉積溫度。因此一般需要沉積本征非晶硅,再進行磷

擴散。③

存在繞鍍,導(dǎo)致良率下降,需要后續(xù)使用濕法清洗正面繞鍍。④

后擴散過程中,雜質(zhì)原子會透過

SiO2

層進入單晶硅區(qū)域,導(dǎo)致鈍化失效。成本:TOPCon電池非硅成本低,HJT降本路線清晰目前

TOPCon電池成本低于

HJT約

0.13

元/W。以

166

的電池為例,假設(shè)

Topcon銀耗

150mg,HJT240mg,PERC、TOPCon、HJT非硅成本約為

0.2/0.29/0.42

元/W,TOPCon和

HJT非硅成本較

PERC高

45%/110%。TOPCon電池中非硅成本占比

38%,其中銀漿、

設(shè)備折舊、輔材和其他在總成本占比分別為

16%/4%/9%/9%。HJT電池中非硅成本占比

47%,其中銀漿、設(shè)備折舊、輔材和其他在總成本占比分別為

25%/5%/6%/11%。HJT與

TOPCON相比成本差距主要體現(xiàn)在銀漿上,銀漿、設(shè)備折舊、輔材和其他

HJT分別高于

TOPCON電池

0.1/0.02/0.01/0.01

元/W。HJT銀漿降本路線更為清晰。銀耗是導(dǎo)致

HJT和

TOPCon電池成本差異的核心,20

年底

HJT銀耗約

240mg,而

TOPCon銀耗約

150mg。通過多主柵技術(shù)以及新款副柵材料的應(yīng)

用,可將

HJT銀耗降至

160mg,達到與

TOPCON銀耗差不多的水平。此外,HJT可通

過銀包銅技術(shù),將銀耗降至

106mg。由于銀包銅是低溫工藝,無法在

TOPCON電池應(yīng)用,目前

TOPCON電池正在研發(fā)電鍍銅工藝,由于銅容易氧化,過程涉及濕化學,拉力較難

控制,因此電鍍銅工藝較難,目前還處于實驗室階段。TOPCon可在

PERC產(chǎn)線上改造升級,設(shè)備投資額低。由于

TOPCon和

PERC工藝相似,

因此在

PERC產(chǎn)線上新增非晶硅沉積的

LPCVD/PECVD設(shè)備以及鍍膜設(shè)備,可將

PERC產(chǎn)線升級至

TOPCon。目前

PERC設(shè)備投資在

1.2-1.5

億元/GW,TOPCon投資約

2-2.5

億元/GW,將

PERC改造為

TOPCon僅需

0.8

億元/GW,可大幅降低電池設(shè)備投資成本,

擁有

PERC電池產(chǎn)能的企業(yè)投資意愿更強。而

HJT是低溫工藝,因此需要重新新建產(chǎn)線,

投資額在4-4.5億元/GW。但目前HJT設(shè)備折舊上與TOPCon相比成本差異僅0.02元/W,

未來通過設(shè)備零部件國產(chǎn)化,以及

HJT規(guī)模的上量,設(shè)備投資額有望降至

4

億元以內(nèi),

進一步降低設(shè)備折舊成本差異,拉動投資意愿。五、HJT產(chǎn)業(yè)鏈配套情況如何?硅料:退火吸雜工藝有望解決硅料純度瓶頸N型硅片對硅料純度要求高,因此

N型硅片成本高于

P型。N型硅片對于多晶硅原料以

及部分輔材的純度要求更高,同時因為磷在硅中的分凝系數(shù)僅為

0.35,在以其為摻雜劑的

N型單晶拉制過程中,雜質(zhì)分布的均勻性較難控制,因此

N型硅片較

P型硅片溢價約

8%。退火吸雜技術(shù)將降低

N型硅片對硅料純度的要求,有望降低

N型硅片成本。目前邁為等

企業(yè)已研發(fā)出退火吸雜設(shè)備,在硅片生產(chǎn)過程中采用退火吸雜的工藝,減少硅片表面的重

金屬雜質(zhì),從而提升少子壽命、提高電池片效率的均值并減小其方差,采用退火吸雜技術(shù)

只需增加擴散爐,成本增加不到

0.01

元/W,但可使用生產(chǎn)

P型硅片所用的雜質(zhì)含量較高

的硅料,可大幅降低

N型硅片成本,有望實現(xiàn)

N型硅片和

P型硅片同價。硅片:薄片化有望加速HJT滲透目前現(xiàn)有硅片產(chǎn)能均可生產(chǎn)

N型硅片。PERC電池用的是

P型硅片,即在硅片中摻入硼

的硅片,而

HJT電池用的是

N型硅片,是指硅片中摻入磷。目前隆基、中環(huán)、晶科、晶

澳、上機數(shù)控等硅片企業(yè)的現(xiàn)有產(chǎn)能均可生產(chǎn)

N型硅片。20

12

月,高景太陽能的

50GW光伏大硅片項目明確技術(shù)路線為

N型。由于

20

PERC電池為主流,因此

N型硅片產(chǎn)

量約為

5%,隨著

HJT和

TOPCon電池技術(shù)的日益成熟,N型硅片產(chǎn)量有望快速增長。硅片薄片化發(fā)展已成為趨勢,HJT優(yōu)勢明顯。HJT電池由于其對稱結(jié)構(gòu)較

PERC更適合

薄片化硅片,而硅片薄片化可大幅降低硅料用量,降低硅成本。根據(jù)中環(huán)股份的測算,硅

片厚度從

175μm減薄至

160μm,可以覆蓋多晶硅料

8

元/KG的價格漲幅,減輕硅料的

成本壓力。目前光伏硅片主流厚度從

180μm轉(zhuǎn)向

175μm,21

2

月中環(huán)股份表示愿意

配合下游客戶逐步推動

170μm、165μm和

160μm厚度單晶硅片的應(yīng)用,硅片薄片化

將加速

HJT電池的滲透。組件:半片滲透率提升,促進HJT電池發(fā)展半片組件滲透率快速提升。半片電池組件與傳統(tǒng)組件相比,由于減少了內(nèi)部電路內(nèi)耗,封

裝效率提高,且組件工作溫度降低,提高了組件的可靠性和安全性。2020

年半片組件滲

透率快速提升,半片組件滲透率達

71%,同比提升

50pct。HJT電池多為半片,半片組件滲透率提升有望促進

HJT電池發(fā)展。目前國產(chǎn)的

HJT電池

多為半片電池,阿特斯

250MW產(chǎn)線已采用

182

半片,通威合肥

250MW中試線采用

210半片,半片

HJT電池可使用更薄的硅片來實現(xiàn)降本目的,并且半片電池可降低切損,降

低隱裂,提升電池可靠性,理論上

HJT若采用半片工藝,硅片厚度可低至

120μm,可大

幅降低硅耗。目前半片組件滲透率快速提升,有望促進

HJT電池的快速發(fā)展。六、如何來降低HJT的成本?降低HJT電池非硅成本是關(guān)鍵HJT非硅成本占比高于

PERC。HJT電池的成本主要由硅片、漿料、靶材、設(shè)備折舊和其

他構(gòu)成,成本占比分別為53%/25%/6%/5%/11%。目前HJT非硅成本占比約47%,而PERC電池非硅成本占比約

43%,主要是

HJT低溫銀漿、靶材、設(shè)備等非硅成本較高。HJT電池成本較

PERC每瓦高

0.18

元,94%的成本增加在非硅成本上。假設(shè)

PERC和

HJT電池轉(zhuǎn)換效率分別為

22.7%/24%,產(chǎn)品良率分別為

98.9%/98.5%,單片銀耗分別為

90/120mg。由于

N型硅片較

P型硅片溢價

8%,預(yù)計

HJT單瓦硅片成本為

0.48

元,較

PERC高

2.1%。由于低溫銀漿較高溫銀漿溢價

30%,且

HJT銀耗更高,HJT單瓦銀漿成

本約為

0.23

元,較

PERC高

130%。由于

HJT設(shè)備單位

GW需要

4.5

億元投資,而單位

GW的PERC設(shè)備投資約1.7億元,因此HJT設(shè)備單瓦折舊約0.05元,較PERC高150%。

此外,HJT靶材成本每瓦約

0.05

元,而

PERC無靶材成本。由于

HJT生產(chǎn)工序少,制造

費用等預(yù)計每瓦較

PERC低

0.03

元。綜合以上,HJT電池生產(chǎn)成本約為

0.9

元/W,與

PERC0.72

元/W的成本相比高出

0.18

元/W,高出的成本中硅片、銀漿、靶材、設(shè)備折

舊成本增加的占比分別為

6%/72%/28%/17%。未來

HJT降本主要依靠硅耗減少、銀漿降

本、靶材國產(chǎn)化、設(shè)備降本來實現(xiàn)。銀漿降本:銀包銅技術(shù)有望大幅降本,柵線工藝優(yōu)化降低銀耗目前

HJT電池銀耗約為

PERC的

2

倍多。PERC的銀漿通過高溫燒結(jié)固化,銀粉熔融在

一起,容易形成導(dǎo)電通路。而

HJT是低溫工藝,低溫銀漿的導(dǎo)電性能弱于高溫銀漿,因

此需要提高銀的含量來提高導(dǎo)電性。以

166

電池片為例,單片

HJT電池銀漿耗量超過

200mg,而

PERC電池銀耗約為

90mg。銀包銅技術(shù)可大幅降低銀耗,單瓦成本降低

0.12

元。銀包銅是在銅的表面包裹銀粉,低

溫加工工藝使得銅作為導(dǎo)電材料,從而降低銀的使用量。一般低溫銀漿中銀含量約

92%,

8%為有機物玻璃粉等,而銀包銅中銀、銅、有機物的含量分別為

41%/51%/8%,使得銀

含量占比降低近一半。以

166

電池片為例,銀包銅技術(shù)可使

HJT電池銀耗降至

106mg,

達到與

PERC接近的銀耗水平。而銀包銅技術(shù)需采用低溫工藝,對于

PERC、TOPCON的高溫工藝不適用,可快速降低

HJT的銀耗差距??紤]到低溫銀漿相比高溫銀漿

30%的

溢價,在其他條件不變的情況下,若銀耗相同,HJT的電池的單瓦成本將由

0.9

元降至

0.78

元,較

PERC成本高

8%。銀包銅技術(shù)有望得到量產(chǎn)驗證。目前京都

KE公司可實現(xiàn)銀包銅量產(chǎn),華晟將于

21

6

月采用銀含量

62%的銀包銅漿料進行試驗,若試驗通過,HJT電池單位銀耗與

PERC電

池單位銀耗之間的差距將從

2020

年的

100%左右急劇縮小到

20%以內(nèi)。若華晟通過銀包

銅試驗,21Q4

將采用銀包銅技術(shù)進行量產(chǎn),HJT銀耗仍有進一步下降空間,貼近甚至低

PERC銀耗量,真正開啟

HJT技術(shù)的低成本量產(chǎn)時代。高精串焊技術(shù)可降低銀耗,單瓦成本降低

0.08

元。目前主柵銀耗約為

20mg,細柵銀耗約

110mg,通過高精度串焊減少主柵

pad點大小,使得主柵變細、變短,副柵變少,減少細

柵及主柵銀耗,銀耗有望從

180mg/片降至

120mg/片,電池單瓦成本有望降低

0.08

元。

目前高精串焊技術(shù)已在華晟量產(chǎn)線上進行使用,預(yù)計

21

6

月底前會有

4

臺高精串焊設(shè)

備進行量產(chǎn)試用。無主柵技術(shù)可降低銀耗,每瓦成本降低

0.11

元。得益于

HJT電池表面導(dǎo)電的特性,取消金屬柵線電極,直接貼合低溫合金包覆的銅絲到

TCO上,形成歐姆接觸,可制造無主柵

電池,無主柵后銀漿耗量有望從

180mg降至

100mg,每瓦成本降低

0.11

元。低溫銀漿有望實現(xiàn)進口替代,大幅降低銀漿價格。高溫銀漿市場已逐步實現(xiàn)進口替代,國

產(chǎn)廠商于

2017

年對高溫銀漿進行進口替代,到

2020

年國產(chǎn)品牌帝科股份、蘇州固锝、

匡宇科技、常州聚合高溫銀漿市占率約

40%+,海外供應(yīng)商日本

KE、杜邦、漢高、賀利

氏由于成本劣勢,正逐步被國產(chǎn)品牌替代。目前低溫銀漿由于對原料要求高,90%的低溫

銀漿由日本KE供應(yīng),未來隨著國產(chǎn)HJT投資規(guī)模的擴大,低溫銀漿也有望實現(xiàn)進口替代,常州聚和、蘇州晶銀已經(jīng)實現(xiàn)低溫銀漿小批量生產(chǎn),浙江凱盈進入產(chǎn)品測試階段。目前進

口銀漿價格約

6500-6800

元/kg,國內(nèi)低溫銀漿價格約為

5000-5500

元/kg,隨著國產(chǎn)化量

產(chǎn),低溫銀漿價格有望降至

5000

元/kg以下,與高溫銀漿平價。靶材降本:國產(chǎn)化有望大幅降低靶材成本靶材是

TCO薄膜生產(chǎn)的核心材料。TCO薄膜生產(chǎn)主要采用

ITO、SCOT、IWO、ICO四

種靶材,濺射是制造

TCO薄膜的主要工藝,利用離子源產(chǎn)生的離子,在真空中經(jīng)過加速

聚集,形成高速離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表面的原子發(fā)生動能交換,使固體

表面的原子離開固體并沉積在基底表面,被轟擊的固體稱為濺射靶材。TCO薄膜沉積主

要采用

PVD和

RPD兩種技術(shù),PVD技術(shù)以

ITO、SCOT作為靶材,RPD以

IWO、ICO作為靶材。靶材的生產(chǎn)制造具有一定的技術(shù)壁壘。由于靶材的質(zhì)量直接影響

TCO薄膜的一致性和均

勻性,因此靶材的純度、致密度和均勻性等要求較高,靶材的金屬純度要求達到

99.995%

以上,靶材的致密度對

TCO薄膜的電學和光學性能有顯著影響,靶材的成分、晶粒度直

接影響薄膜的一致性和均勻性,因此靶材的材料和制造工藝具有一定的技術(shù)壁壘。大尺寸高純靶材市場被日韓企業(yè)占據(jù)。高純?yōu)R射靶材上游的高純金屬市場主要被日韓企業(yè)

壟斷,目前高純?yōu)R射靶材的主要供應(yīng)商為日本三井、東曹、日立、三星、康寧,國內(nèi)企業(yè)

在大尺寸高純靶材的生產(chǎn)能力與外資相比仍有差距,日韓企業(yè)可做出長

3000

毫米、寬

1200

毫米的靶材,但國產(chǎn)靶材的長度不超過

1000

毫米。ITO、IWO靶材已逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化,國產(chǎn)化有望將電池的靶材成本降低

57%。目前國內(nèi)先

導(dǎo)、映日等企業(yè)

ITO靶材已較為成熟,先導(dǎo)通過收購優(yōu)美科國際公司,其靶材生產(chǎn)的純度、

密度大幅提升,長度可達

4000

毫米,目前

SCOT靶材正在研發(fā),IWO壹納光電已實現(xiàn)國

產(chǎn)。以

IWO靶材為例,在同樣是

4-4.5g/cm3的密度下,進口靶材價格為

3200

元/kg,對

應(yīng)電池靶材成本

0.6-0.7

元/片,國產(chǎn)靶材價格約

2000

元/kg,對應(yīng)電池靶材成本

0.2-0.3

元/片,采用國產(chǎn)靶材電池單片成本可降低

57%。設(shè)備降本:國產(chǎn)化+提升效率,設(shè)備投資額有望不斷下降HJT設(shè)備國產(chǎn)化可大幅降低成本。2017-2018

HJT設(shè)備主要由梅耶博格、YAC、AMAT、

日本住友等外資品牌提供,設(shè)備成本約

10-20

億/GW;2019

年邁為、鈞石、捷佳偉創(chuàng)等

開始進行進口替代,設(shè)備成本降至

5-10

億/GW;2020

6

月歐洲老牌光伏設(shè)備龍頭梅耶

博格退出

HJT的競爭,國內(nèi)設(shè)備商加碼研發(fā),邁為和鈞石具備了

HJT整線設(shè)備供應(yīng)能力,

20

HJT設(shè)備成本降至

5

億/GW左右,隨著量產(chǎn)產(chǎn)能的投放,以及設(shè)備國產(chǎn)化率的提升,

預(yù)計

21

HJT設(shè)備成本有望降至

4

億/GW。非晶硅沉積和

TCO制備設(shè)備降本是關(guān)鍵。HJT生產(chǎn)包括清洗制絨、非晶硅沉積、TCO制

備、絲網(wǎng)印刷和光注入退火,以上五個環(huán)節(jié)設(shè)備成本占比分別

10%/50%/20%/15%/5%,

非晶硅沉積和

TCO制備的設(shè)備占到整個設(shè)備成本的

70%,是降本的關(guān)鍵。非晶硅沉積設(shè)備降本主要依靠設(shè)備國產(chǎn)化和提升生產(chǎn)效率。目前非晶硅沉積主要采用

PECVD設(shè)備,有量產(chǎn)供應(yīng)能力的

PECVD設(shè)備商有梅耶博格(自用)、應(yīng)用材料、邁為股

份、理想萬里暉。目前PECVD進口設(shè)備的價格約4.8億/GW,國產(chǎn)設(shè)備的價格僅2億/GW,價格為進口設(shè)備一半。國產(chǎn)設(shè)備成本低主要是生產(chǎn)效率較高,2018

年梅耶博格

PECVD生產(chǎn)效率是2400片/小時,整線年產(chǎn)能只有110MW,導(dǎo)致整線設(shè)備投資額高達10億/GW。

2019

年邁為給通威提供的設(shè)備將

PECVD生產(chǎn)效率提升至

6000

片/小時,整線年產(chǎn)能達

250MW,整線成本降至

6

億/GW。PECVD生產(chǎn)效率的提升可大幅降低設(shè)備成本,目前邁

PECVD設(shè)備生產(chǎn)效率可達

8000

片/小時,年產(chǎn)能提升至

400MW,整線成本降至

4

/GW左右。TCO設(shè)備有望通過國產(chǎn)化進一步降本。TCO膜的生產(chǎn)采用

PVD和

RPD技術(shù),PVD工藝

較為成熟,主要進口設(shè)備供應(yīng)商包括馮阿登納、梅耶博格、新格拉斯,國產(chǎn)廠商包括邁為、

鈞石能源、捷佳偉創(chuàng)、捷造光電等。馮阿登納和新格拉斯

PVD設(shè)備效率可達

8000/6000

片/小時,邁為

PVD設(shè)備效率也達到了

8000

片/小時,未來有望提升至

10000

片/小時,

可進一步降低成本。RPD方面,國內(nèi)捷佳偉創(chuàng)已獲得住友公司

RPD授權(quán),每小時生產(chǎn)效

率由梅耶博格的

3000

片提升到每小時

5500

片,隨著國產(chǎn)設(shè)備的降本增效,TCO設(shè)備有

望持續(xù)降本。硅片降本:HJT相比PERC更適合硅片薄片化,可大幅降低硅成本PERC電池薄片化面臨壓力。硅片薄片化可降低硅成本,硅片每減薄

20μm,對應(yīng)組件成

本降低約

5-6

分/W。目前

PERC電池厚度一般在

170-180μm,由于

PERC電池是非對稱

結(jié)構(gòu),若降到

160μm以下容易發(fā)生硅片碎片,PERC電池也容易發(fā)生彎曲,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效

率的降低,甚至短路現(xiàn)象,理論上

PERC電池厚度不能低于

110μm。HJT電池結(jié)構(gòu)對稱,適合硅片薄片化發(fā)展。HJT電池片的對稱結(jié)構(gòu)減少了電池制作中的機

械應(yīng)力,因此硅片的碎片率更低;由于

HJT是低溫工藝,生產(chǎn)工藝在

200°C以下,硅片

在低溫下也不容易發(fā)生翹曲,薄片化電池的良品率更高。此外,HJT電池在硅片變薄的

情況下,開路電壓上升,短路電流下降,電池的效率能夠基本維持不變,HJT更適合薄片

化硅片。HJT正不斷探索薄片化進程。日本三洋早年的

HJT電池厚度僅

98μm,實驗室轉(zhuǎn)換效率可

達到

24.7%。目前理想萬里暉

PECVD產(chǎn)品可使硅片厚度降低到

130-150μm,相比

170μm的普通電池片,薄片化電池不僅轉(zhuǎn)換效率的損失不足

0.1%,而且碎片率的上升也不到

2%,

HJT產(chǎn)業(yè)將在未來幾年進一步探索

120-130μm的薄片化進程。硅片薄片化可降低電池硅耗。按照

PERC電池

175μm厚度計算,166/182/210

出片量分

別為

62/51/38

片。若

HJT電池厚度降至

160μm,166/182/210

出片量將分別增加至

68/56/42

片,硅耗較

175μm的

PERC電池降低

8.57%,若

HJT電池厚度降至

150μm,

166/182/210

出片量將分別增加至

72/60/44

片,硅耗較

175μm的

PERC電池降低

14%效率提升:帶來各環(huán)節(jié)的成本攤薄電池轉(zhuǎn)換效率的提升可攤薄光伏全生命周期成本。由于

HJT電池發(fā)電效率比

PERC高

1.0%-1.5%,因此

HJT組件功率可以比

PERC更大,大功率組件一方面具有價格溢價,

另一方面可以帶來電站建設(shè)成本的攤薄??紤]到全生命周期的成本攤薄,HJT電池修正成

本優(yōu)勢=HJT電池生產(chǎn)成本差異+組件非硅成本差異+BOS成本差異+發(fā)電量溢價。HJT較

PERC具備全生命周期成本優(yōu)勢。以

3.5

元/W的光伏系統(tǒng)為例,假設(shè)

HJT轉(zhuǎn)換效

率高于

PERC1.3pct,HJT比

PERC全生命周期每瓦發(fā)電量將多出

7%,HJT電池會帶來

0.26

元/W的含稅銷售溢價,雖然

HJT電池成本較

PERC高

0.18

元/W,但發(fā)電量的增加,

HJT技術(shù)可以帶來組件

BOS成本下降

0.015

元/W,組件非硅成本下降

0.025

元/W,綜合

以上,HJT較

PERC有

0.12

元/W的修正成本優(yōu)勢。七、HJT規(guī)?;慨a(chǎn)時代何時到來?硅成本:2021實現(xiàn)硅片N、P同價,2022年N型硅片成本有望低于P型2021

HJT電池硅成本可實現(xiàn)

NP同價,2022

N型硅片成本有望低于

P型。按照

M6

175μmP型硅片不含稅價格

3.59

元/片,由于

N型硅片硅料純度要求高,因此

N型硅

片價格一般較

P型高

7%。P型硅片價格約

3.84

元/片,硅片每減薄

5μm,單片價格下降

5

分。當

HJT電池厚度達

150μm時,HJT硅片價格達

3.59

元/片,可實現(xiàn)

P、N硅片

同價。目前華晟量產(chǎn)線生產(chǎn)的硅片為

150μm,并計劃生產(chǎn)

130μm的硅片,130μm的

N型硅片成本將低于

P型

5%,2022

N型硅片成本有望低于

P型。未來

HJT硅成本降本空間大。①吸雜降本:增加不到

0.01

元/W工序成本,可降低

N型

硅料純度要求,縮減

N、P硅片價差,提高電池轉(zhuǎn)換效率

0.2%。②半片化:目前邁為的

HJT設(shè)備生產(chǎn)的電池片均為半片,210

半片電池可兼容硅片薄片到

100-120μm,可進一

步降低硅成本;③邊皮料利用:從圓棒到方棒的加工過程中,增加四個半圓中的硅材料利

用,收料率可大幅提升

8%+。此外,目前硅料價格快速上漲,HJT薄片化優(yōu)勢更加凸顯,

有望加速

HJT薄片化進程。非硅成本:2022年HJT非硅成本有望與PERC持平2021

12BB成熟應(yīng)用,HJT和

PERC電池的非硅成本差異較

2020

年降低一半。2020

HJT非硅成本約

0.42

元/W,PERC電池非硅成本約

0.2

元/W,HJT非硅成本高于

PERC電池

110%。2021

年通過

12BB柵線的應(yīng)用,銀耗可由

240mg/片降至

190mg/片,通過

應(yīng)用新款

KE132

副柵漿料,加上圖形優(yōu)化,銀耗可進一步降低至

160mg/片,按照

1

萬元

的進口漿料價格計算,預(yù)計銀漿成本降低

0.11

元/W,HJT非硅成本有望降至

0.31

元/W,

非硅成本高于

PERC電池

59%。目前華晟量產(chǎn)線已成功導(dǎo)入

12BB,M6

硅片銀耗已降至

160mg,預(yù)計到

21

年底

HJT和

PERC電池的非硅成本差異將較

2020

年降低一半。2022

年銀包銅和漿料、靶材國產(chǎn)化

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論