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文檔簡介

報告1:N型光伏技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢展望報告2:TOPCon高效電池技術(shù)及疊層技術(shù)進展報告3:N型光伏電池濕法裝備關(guān)鍵技術(shù)及應用報告4:TOPcon電池SiO2+POLY解決方案及應用報告8:異質(zhì)結(jié)超薄片技術(shù)和高可靠性能的低碳未來展望報告9:異質(zhì)結(jié)低成本金屬化技術(shù)應用進展報告10:異質(zhì)結(jié)銅電鍍設(shè)備進展簡報報告11:銅互連太陽能電池制造的關(guān)鍵裝備方案報告12:鈣鈦礦/晶硅疊層電池研究進展及挑戰(zhàn)報告13:鈣鈦礦與疊層電池關(guān)鍵鍍膜設(shè)備應用與量產(chǎn)探討報告1:N型光伏技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢展望PVInfolink資深分析師趙祥【重要內(nèi)容】2022年全球光伏需求達到283GW,年復合增長率超過59%,中國、歐洲和美國仍是前三大市場。中國光伏市場預計在2023年增長至163GW,而歐洲整體需求量預計將超過100GW。美國市場受限于UFLPA法案,預計2023年的安裝量約為27GW。總體而言,光伏需求量預計在2023年保持樂觀態(tài)勢,總量有望達到385-450GW,年復合增長率可能超過37%。供給方面,過去供應受硅料限制,直到22Q4這個局面才得以緩解。然而,輔料方面可能存在一些限制。硅料價格已經(jīng)開始下降,隨著產(chǎn)能釋放,預計今年第四季度硅料供應價格將降至每公斤100元的水平。硅片和電池的供應趨勢與硅料相似,價格下降且供應過剩。組件環(huán)節(jié)由于長周期和高周轉(zhuǎn)性質(zhì),趨勢與其他環(huán)節(jié)不同,但長期來看也將隨著電池價格持續(xù)下降。TOPCON產(chǎn)能規(guī)劃已超過1200GW,預計今年TOPCON組件出貨量將達到115-130GW,總產(chǎn)量預計為140GW。2022年全球光伏總的需求量達到283GW,年復合增長超過59%,前三大市場依然為中國、歐洲和美國。2022年整體的供應鏈價格非常高,預計隨著2023年供應價格的持續(xù)下行,原本因價格導致被推遲的項目有望在2023年展開。預估中國光伏市場在2023年會增長至163GW,同時,歐洲市場預計今年的整體需求量將超過100GW的規(guī)模。美國市場方面整體的供應復雜和多變,預計2023年會達到30GW的體量,但是受制于UFLPA法案的限制,大量的組件在港口開始制造,真實的安裝量約為27GW,組件需求約為25GW。今年的光伏市場整體將保持樂觀態(tài)勢。預計總需求量將達到385-450GW,年復合增長率有望超過37%。供給側(cè)的話,在20Q4之前我們可以看到硅片、電池和組件整體的供應量其實完全取決于硅料的供應能力,直到22Q4,硅料供應限制才得以緩解。從2023年的數(shù)據(jù)來看,隨著硅料產(chǎn)能的逐步釋放,光伏產(chǎn)業(yè)的四大環(huán)節(jié)目前已經(jīng)沒有供應限制,但需要關(guān)注輔料方面可能帶來的限制。硅料價格在今年第二季度開始明顯下降的趨勢。隨著硅料整體產(chǎn)能的釋放,硅料供應已經(jīng)從充足轉(zhuǎn)變?yōu)槊黠@過剩。預計今年第四季度,硅料供應價格將降至每公斤100元的水平。硅片的供應趨勢與硅料非常相似。在今年4月中旬,硅片價格開始松動,而5月整體供應出現(xiàn)明顯增長,硅片環(huán)節(jié)也開始出現(xiàn)過剩。電池的整體趨勢與硅片保持一致,中長線整體的趨勢也將受到硅片價格持續(xù)下降的影響。組件環(huán)節(jié)的話,因為它屬于長周期高周轉(zhuǎn)的性質(zhì),所以它整體上的趨勢和其他三大環(huán)節(jié)都是不太一樣的。然而,從長期來看,組件的趨勢仍將隨著電池價格持續(xù)下降。TOPCON上半年,23Q1時N型的溢價處于較低水平。然而,到了第二季度和近期來看,N型的整體溢價非常高。這主要是因為TOPCON的產(chǎn)能非常有限。在下半年,隨著產(chǎn)能逐步釋放,整體溢價將被削弱。從產(chǎn)能方面來說,根據(jù)我們目前收集到的規(guī)劃數(shù)據(jù),TOPCON的投放產(chǎn)能已超過1200GW。截至到5月份,我們的統(tǒng)計顯示,今年新增的TOPCON產(chǎn)能已經(jīng)達到547GW。去年,TOPCON的組件出貨量約為16GW。根據(jù)我們的預估,今年整體TOPCON的出貨量將達到115-130GW的規(guī)模。整體來說,今年在建設(shè)環(huán)節(jié)的預期產(chǎn)量是140GW。

目前預計,異質(zhì)結(jié)光伏電池的新增產(chǎn)能為33GW,今年整體的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能將超過45GW。在出貨方面,去年實現(xiàn)了3GW的出貨量,而今年的出貨量預計將達到8-10GW。在效率方面,異質(zhì)結(jié)整體的測試效率都很高,但是從組件去反推,仍將保持在24%-24.5%的范圍內(nèi)。異質(zhì)結(jié)光伏電池的漿料成本約為0.13元/W,相較于PERC漿料成本高出約0.08元/W。我們的目標是削減這部分額外成本。最直接的方式是通過材料端的銀包銅。根據(jù)當前的價格趨勢,預計可以直接節(jié)省近4分錢成本。

22年xBC全球出貨量超過1GW,隨著隆基HPBC和愛旭ABC產(chǎn)能的落地,預計23年xBC的出貨量有望達到在8-12GW的范圍。

高效電池技術(shù)市占率方面,TOPCON在21年占據(jù)了3%的市場份額,去年已經(jīng)率先實現(xiàn)6%-7%的市占率,今年有望達到20%-30%。

報告2:TOPCon高效電池技術(shù)及疊層技術(shù)進展張遠方博士-晶科能源高級工程師【會議要點】Q:TOPCon:N型鈍化接觸電池介紹。A:1)N型硅片:相較于p型電池,N型電池硅片基底摻磷,硼-氧,復合對大大減少,光致衰減得到子優(yōu)化。硅片基底質(zhì)量的提升,使得少子壽命提高了一個數(shù)量級。2)ToPCon電池:電池背表面獨特的隧穿氧化層的結(jié)構(gòu),進-步降低了少子表面復合速率,提升了電池轉(zhuǎn)換效率。其理論效率上限可高達28.7%。

Q:TOPCon:電池技術(shù)特點。A:1)全新表面的鈍化體系:極佳的表面鈍化能力,J0可低至2fA/cm^2,搭雜濃度超過4x1020cm^-3,保持極佳鈍化水平。2)全新金屬接觸體系:金屬/半導體之同隔離/半隔離狀戀多晶硅高摻雜濃度表面形成較好的歐姆接觸。3)完美光學匹配:多晶硅薄膜位于電池背面,最大化光吸收利用。4)較好的體材料匹配:N型硅片具有更高的少子壽命,N型基體抗衰減能力強。

Q:TOPCon:Voc損失分析A:Voc主要損失來自發(fā)射極和發(fā)射極表面金風接觸復合。同時可通過優(yōu)化B擴發(fā)射極、降低正接觸復合損失(面積、復合濃度)等,進一步提升Voc。

Q:TOPCon:Jsc損失分析A:Jsc主要損失來自正面柵線遮光、晶硅體相拐失、其他光學損失,可通過超細柵線技術(shù)、電池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提升和正面工藝優(yōu)化、光學設(shè)計優(yōu)化和新材料應用,進一步提升。

Q:TOPCon:電池技術(shù)發(fā)展規(guī)劃A:晶硅電池效率已逼近其理論極限,提升空間有限。TOPCon鈍化接觸電池預期量產(chǎn)效率>26%,全鈍化接觸IBC電池預期量產(chǎn)效率>27%。疊層作為新一代電池技術(shù),可實破單結(jié)晶硅電池效率極限,實現(xiàn)超高效。雙端疊層電池預期量產(chǎn)效路>30%。

Q:鈣鈦礦/晶硅疊層電池:效率進展A:雙端疊層電池效率進展迅速,八年時間鈣鈦礦/晶硅疊層電池認證效率已經(jīng)從23.6%至33.2%。

Q:鈣鈦礦/晶硅疊層電池:底電池的選擇A:目前,以TOPCon為底電池的疊層電池研究較少,但TOPCon滿足高效疊層電池的要求,最高轉(zhuǎn)化效率已超過30%,而HJT底電池在29%左右。

Q:鈣鈦礦/TOPCon疊層電池:技術(shù)挑戰(zhàn)A:TOPCon底電池n+poly界面形貌及光學性能提升;鈣鈦礦頂電池正面光學性能提升;TOPCon底電池p+發(fā)射極結(jié)構(gòu)及鈍化性能提升以及鈣鈦礦頂電池界面和體鈍化性能提升。

Q:TOPCon底電池:n+poly界面形貌A:n+poly界面形貌可調(diào)節(jié),使得TOPCon兼容高品質(zhì)鈣鈦礦膜層和致密載流子傳輸層的沉積,有利手高效餐層電池的制備。

Q:TOPCon底電池:p+發(fā)射極結(jié)構(gòu)設(shè)計A:TOPCon底電池p+發(fā)射極結(jié)構(gòu)優(yōu)化,疊層電池Voc及FF大幅提升。

Q:鈣鈦礦TOPCon疊層電池:復合損失分析A:疊層電池Voc損失主要來自鈣鈦礦頂電池,可能與寬帶隙鈣鈦礦吸收層相分和缺陷有關(guān),提高鈣鈦礦的體相穩(wěn)定性、減少缺陷是提升疊層電池Voc的關(guān)鍵;TOPCon底電池Voc損失主要來自p+發(fā)射極、n-poly面,與單結(jié)TOPCon類似。

Q:鈣鈦礦/TOPCon疊層電池:光學損失分析A:疊層電池Jsc損失主要來自反射和各膜層寄生吸收,減反膜的應用、各膜層厚度的優(yōu)化以及新材料的應用提升疊層電池Jsc。

Q:鈣鈦礦/TOPCon疊層電池:展望A:TOPCon工藝完美匹配鈣鈦礦電池。助力疊層電池技術(shù)量產(chǎn):1)單面拋光為鈣鈦礦生長提供低粗糙度平面:提升鈣鈦礦頂電池成膜品質(zhì)和效率以及同步提升TOPCon的Voc和效率。2)超薄n+poly-Si減小吸光損失:poly-Si可減薄至<15nm,減少光寄生吸收和串阻,提升疊層電池Jsc、FF和效率。3)提升疊層電池穩(wěn)定性:TOPCon電池高溫制備,穩(wěn)定性好同時TOPCon傳輸層可選擇穩(wěn)定性更好的高溫制備膜層。

Q:公司介紹A:公司授權(quán)專利1162項,2021研發(fā)投入26.37億元,目前研發(fā)團隊1395人,發(fā)明專利199項。研發(fā)理念遵循探索一代、研發(fā)一代、量產(chǎn)一代以及高效率、低成本、智能化、信息化。晶科能源22次打破世界紀錄,其中182N型TOPCon電池最高轉(zhuǎn)換效率達26.4%。與此同時,不同版型滿足不同應用場景:1)地面電站,TigerNeo78P最高功率630W,部分場景貢獻最低LCOE。2)分銷市場,TigerNeo60P/54P最高485W/450W,小版型設(shè)計兼容戶用屋頂和工商業(yè)屋頂項目,并為分銷客戶提供高功率組件。3)工商業(yè),TigerNeo72P最高功率605WV,電壓較低,組串設(shè)置靈活,尺寸適中,廣泛適用于不同地面電站類型。連續(xù)四年組件出貨量全球第一,全球累計出貨130GW,2022全球市占率12%,N型電池產(chǎn)能35GW。

報告3:N型光伏電池濕法裝備關(guān)鍵技術(shù)及應用捷佳偉創(chuàng)研發(fā)總監(jiān)任金枝1.

公司及技術(shù)平臺簡介公司市場定位:捷佳偉創(chuàng)是國際領(lǐng)先的太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備綜合解決方案提供商。捷佳偉創(chuàng)已為全球200多家光伏電池生產(chǎn)企業(yè),近2000條電池生產(chǎn)線提供設(shè)備和服務(wù),其中主要工藝設(shè)備的市場占有率均超過50%,成為全球領(lǐng)先的晶體硅太陽能電池設(shè)備供應商。公司概況:截止23Q1,公司產(chǎn)品銷往總共15個國家和地區(qū),員工的總?cè)藬?shù)已經(jīng)超過了6000名,專利數(shù)量超過500項(其中包括正在申請專利185項,軟件著作權(quán)53項)。公司主營業(yè)務(wù):清洗制絨、擴散、刻蝕、PECVD、印刷電極及自動化配套設(shè)備。公司發(fā)展歷程:捷佳偉創(chuàng)于2007年成立;2017年實現(xiàn)了HJT制絨設(shè)備量產(chǎn),成功推出堿拋光替代酸拋光設(shè)備量產(chǎn),帶動了行業(yè)技術(shù)的革新,確立了在PERC電池行業(yè)的龍頭地位;2019年,公司成立半導體事業(yè)部,進軍布局其他高端泛半導體設(shè)備行業(yè);2021年,HJT中試線建成,推出了HJT核心設(shè)備RPD和板式PECVD,并在HJT實現(xiàn)管式PE的創(chuàng)新性應用;2022年,實現(xiàn)了半導體槽式濕法設(shè)備的量產(chǎn)。集團技術(shù)平臺簡介:(1)真空裝備技術(shù)平臺(深圳基地):主要專注于管式真空設(shè)備(如管式PECVD、管式LPCVD、管式PEALD等)和板式真空設(shè)備(如板式PECVD、板式Cat-CVD、板式RPD)的研發(fā)和生產(chǎn)(2)濕制程裝備技術(shù)平臺(常州基地):主要專注于光伏濕法裝備(如化學制絨設(shè)備、化學拋光設(shè)備、化學刻蝕設(shè)備)、半導體槽式設(shè)備(如Cassettetypebench、Cassette-lessbench)以及半導體單晶圓設(shè)備(如封裝及前段的單工具設(shè)備、化合物與MEMS的單工具設(shè)備)的研發(fā)和生產(chǎn)(3)自動化智能化設(shè)備技術(shù)平臺(常州基地):主要業(yè)務(wù)包含絲網(wǎng)印刷、激光設(shè)備以及自動化智能化設(shè)備。公司濕制程裝備的開發(fā)戰(zhàn)略,主要有四個層面的發(fā)展目標:(1)更強的表面結(jié)構(gòu)化能力;(2)更低的單片成本;(3)更強的清洗能力;(4)更為環(huán)保的生產(chǎn)流程。濕法裝備迭代過程:2015年,我們推出了400Pcs大產(chǎn)能濕法設(shè)備。2017年,我們成功研發(fā)并推出了全球首臺無機堿替代傳統(tǒng)酸刻蝕設(shè)備,實現(xiàn)了光伏產(chǎn)業(yè)的“零氮排放”,為環(huán)境保護做出了重要貢獻。2019年,實現(xiàn)國內(nèi)首臺HJT清洗制絨工藝和設(shè)備的研發(fā)。2022年,推出了具備600Pcs大產(chǎn)能槽式設(shè)備和12道鏈式刻蝕清洗設(shè)備。2023年公司仍然在致力于研發(fā)更潔凈生產(chǎn)工藝和以及更強的表面結(jié)構(gòu)化能力。鏈式堿拋光裝備發(fā)展時間線:(1)探索階段:第一代鏈式堿式拋光,效率增益0.15%,但廢水污染仍未解決,且產(chǎn)能規(guī)模有限。(2)初見成效:第二代槽式堿拋光,產(chǎn)能提升50%,實現(xiàn)零氮排放。(3)技術(shù)成熟:第三代槽式堿拋光,設(shè)備結(jié)構(gòu)以及工藝方案迅速在全行業(yè)推廣。(4)優(yōu)化升級:第四代槽式堿拋光,電池產(chǎn)品擁有更高轉(zhuǎn)換效率,產(chǎn)能規(guī)模進一步擴大。2019年無機堿拋光(KOH)相比酸拋光(HNO3體系)效率提升0.15%,拋光單工序成本降低70%,產(chǎn)能提升150%,實現(xiàn)零氮排放。高產(chǎn)能設(shè)備技術(shù)推動光伏產(chǎn)業(yè)低成本化:(1)一臺機產(chǎn)能由2010年的76MW提升到2023年的976MW,主要系設(shè)備產(chǎn)能的提升(由原來的3600Pcs/h提升到1200Pcs/h)、硅片尺寸的擴大(125mm提升到210mm)以及轉(zhuǎn)換效率的提升(18%提升到24.5%)(2)未來突破研發(fā)方向:一致性,片內(nèi)、片間、批次的一致性會帶來挑戰(zhàn);載具,花籃會變大,其穩(wěn)定性和壽命方面需要接受考驗;潔凈度,效率越高對潔凈度要求更高,大尺寸設(shè)備下高潔凈度的保持問題需要解決;良率問題,如何防止黏片帶來的外觀問題以及絨面問題,以及破片率問題亟待解決。

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濕制程關(guān)鍵技術(shù)介紹清洗位置:在LPCVD工序之前,需要對表面進行解剖清洗,而在LPCVD之后,則需要清洗繞鍍層和繞過層的上表面。絨面清洗技術(shù)的發(fā)展:在2010年之前,多晶硅三重刻蝕是主要的絨面清洗技術(shù),使絨面呈現(xiàn)出毛絨般的結(jié)構(gòu)。在2012年到2021年期間,最大的發(fā)展是淘汰了多晶硅刻蝕技術(shù)。同時,絨面的質(zhì)檢方面,包括材料、添加劑和設(shè)備制造商都進行了許多升級和更新,導致絨面技術(shù)更新?lián)Q代頻繁。到了2021年左右,絨面技術(shù)已相當成熟,包括絨面大小、均勻性和密度等方面。在2021年之后,針對Topcon或異質(zhì)結(jié)電池,我們應該更注重微觀層面的優(yōu)化,尤其是在制絨和拋光環(huán)節(jié)。重點研發(fā)方向:(1)表面清洗以及結(jié)構(gòu)化的的處理:涉及微觀絨面中的金字塔結(jié)構(gòu)的塔尖以及塔底更微觀層面的一個處理,以及搭配更高效電池的時候,是否需要處理以及需要處理到什么程度都需要我們做更多的研究工作(2)RCA清洗技術(shù)的運用:RCA清洗技術(shù)廣泛運用于半導體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,現(xiàn)在光伏中的RCA清洗技術(shù)并不是嚴格意義上的RCA清洗,所以當把適用于光伏環(huán)節(jié)的RCA清洗引入后在面對更微觀的清洗目標時如何做到高效清洗需要著重去研發(fā)突破。(3)微觀層面的研究工作(4)清洗工作(5)材料技術(shù)(6)干燥技術(shù)(7)內(nèi)部運動結(jié)構(gòu)的設(shè)計(8)智能制造設(shè)備的研發(fā)

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濕制程設(shè)備未來的挑戰(zhàn)智能制造仍有差距:目前的智能制造技術(shù)基本還是依賴于社會廠家的自主的研發(fā),因此自主研發(fā)的設(shè)備會具有一些不同的特點,整體從設(shè)備的角度來看,功能性以及智能性方面,公司認為可能與私域運營的差距還是比較大。國產(chǎn)化進度仍待推進:從整個光伏產(chǎn)業(yè)市場來說,對國產(chǎn)的零部件、國產(chǎn)的廠商以及國產(chǎn)的材料都有很強的包容性,然而目前仍然存在大量的設(shè)備需要依賴進口品牌,所以未來尤其是在材料和零部件環(huán)節(jié),需要注意與國內(nèi)的公司開展合作。清洗環(huán)節(jié)仍需探索:更高效的電池未來需要用什么來清洗以及如何清洗仍然有很大的改善成長空間。

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會議PPT圖片介紹公司概況公司發(fā)展時間線集團三大技術(shù)平臺市場主流太陽能電池結(jié)構(gòu)濕制程技術(shù)介紹公司濕制程技術(shù)開發(fā)戰(zhàn)略公司濕法裝備迭代情況公司無機堿拋光設(shè)備發(fā)展線酸拋光與堿拋光設(shè)備對比公司設(shè)備產(chǎn)能效率提升情況公司設(shè)備未來發(fā)展方向公司制絨清洗設(shè)備發(fā)展時間線公司槽式清洗設(shè)備產(chǎn)能發(fā)展情況去繞鍍刻蝕清洗示意圖表面清洗及結(jié)構(gòu)化技術(shù)微觀示意圖表面清洗及結(jié)構(gòu)化技術(shù)流程清洗蝕刻裝備應用場景濕制程設(shè)備未來挑戰(zhàn)

報告4:TOPcon電池SiO2+POLY解決方案及應用湖南紅太陽光電研發(fā)部部長趙增超針對PE-Poly在運行一年后存在三個主要問題,采取相應的解決方案:(1)粉塵量大,對尾氣處理造成壓力:針對工藝中難以避免的使用大量硅烷,導致粉塵的問題,我們開發(fā)了一種新的氬氣沉積體系,以取代傳統(tǒng)的氫氣沉積體系。新的氬氣沉積體系具有較低的擊穿電壓,因此電流強度更大,可通過降低氣壓、氣體流量和硅烷濃度來減少粉塵量。我們通過優(yōu)化電源和降低反應強度解決了氬氣體系帶來的摻雜問題。目前,氬氣體系的鈍化效果、摻雜濃度和電池效率已與氫氣體系相當。(2)石墨舟清洗困難:傳統(tǒng)濕法刻蝕清洗存在困難和殘留物多的問題,嚴重制約了產(chǎn)品的壽命和沉積的穩(wěn)定性。為解決這些問題,我們開發(fā)了干法清洗設(shè)備。與濕法清洗相比,干法清洗具有更短的清洗時間、更少的舟頁間殘留物,并且可以與刻蝕清洗和鍍舟合并為一體的設(shè)備。干法清洗后,相鄰舟頁的電阻值大大增加,證明清洗過程完全去除了殘留物,效果更好。我們將石墨舟清洗過程中的舟作為一個絕緣體進行處理,避免對完全絕緣的器件造成影響。由于對等離子體的遮擋更少,清洗效率更高,單個舟的清洗時間可以縮短到30分鐘。盡管刻蝕過程中與二氧化硅會發(fā)生一定的反應,但反應規(guī)模和速率很小,對宏觀狀態(tài)影響不大。通過一些破壞性實驗,我們證明了在大功率刻蝕下舟齒并未發(fā)生明顯損壞,這增加了可清洗的次數(shù)。干法清洗能夠顯著減少清洗時間,減少所需的舟數(shù)量,據(jù)測算,每10GW可以減少955個舟,帶來巨大的成本優(yōu)勢。我們目前量產(chǎn)的機型的運營成本僅為每舟118元,通過提高含氟離子可進一步降低等離子體密度從而降低成本。(3)支撐桿和腔體沉積造成寄生放電,影響壽命和穩(wěn)定性:傳統(tǒng)的臥式設(shè)備很難實現(xiàn)石墨舟和其他位置的完全絕緣,在沉積過程中,其他位置會形成導電狀態(tài),嚴重干擾PE-Poly的沉積,特別是隧穿氧化層的沉積,對穩(wěn)定性產(chǎn)生極大干擾。目前常采用的辦法是一些絕緣處理,但這些方法不能一勞永逸地解決問題,為解決這個問題,我們開發(fā)了立式PECVD平臺。這款立式PECVD平臺一方面旨在提高產(chǎn)能并降低能耗,另一方面在電極上做了重要改進,將點電極改為面電極,支撐部分成為電極的一部分,從而消除了寄生放電問題。

報告8:異質(zhì)結(jié)超薄片技術(shù)和高可靠性能的低碳未來展望楊伯川博士-東方日升異質(zhì)結(jié)事業(yè)部總經(jīng)理

Q:報告議題A:分三部分。第一部分是為什么異質(zhì)結(jié)時代來了;第二部分是異質(zhì)結(jié)伏羲產(chǎn)品,包括整套產(chǎn)品的設(shè)計邏輯、最新量產(chǎn)的數(shù)據(jù)等;第三部分是總結(jié)。

Q:很多技術(shù)都不斷在推陳出新,怎樣從各種技術(shù)里面做選擇A:技術(shù)發(fā)展的首要問題是為什么要做太陽能?為什么要做光伏?可以從兩個角度看這個問題。(1)碳排放的議題:內(nèi)外的政府和其他組織中都受到廣泛關(guān)注,許多技術(shù)都以其碳排放值的大小作為評判標準。在太陽能領(lǐng)域,異質(zhì)結(jié)技術(shù)具有一些優(yōu)勢。首先,異質(zhì)結(jié)技術(shù)可以實現(xiàn)薄片制造,具有天然的雙面對稱特性,并且采用低溫工藝。因此,它是可以實現(xiàn)最低碳排放值的技術(shù)之一。實際的認證標準通常要求在400分以下的碳排放值范圍內(nèi)。其次,異質(zhì)結(jié)技術(shù)的工藝步驟非常簡短,僅有四個步驟,并且在200℃以下進行,每GW的耗電量僅為其他高溫技術(shù)的一半。因此,從碳排放和耗電量的角度來看,異質(zhì)結(jié)技術(shù)與碳減排目標是完全符合的。(2)度電成本問題:最終,光伏產(chǎn)業(yè)還需要與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行比較。我們進行了全球度電成本的模擬計算,結(jié)果顯示在全球范圍內(nèi),異質(zhì)結(jié)技術(shù)與PERC技術(shù)相比,溢價大約為每瓦2毛,而在熱帶地區(qū)可以達到每瓦3毛。實際銷售價格可能并不如模擬計算中理想的情況,因為價格本身是一個博弈的過程。然而,異質(zhì)結(jié)技術(shù)具有一些天然的優(yōu)勢,例如較高的雙面利用率和較低的溫度系數(shù),這些優(yōu)勢早在很早之前就已經(jīng)得到證實。這也是我們堅持選擇異質(zhì)結(jié)技術(shù)的原因。總的來說,從碳排放和度電成本的角度來看,異質(zhì)結(jié)技術(shù)是連接這兩個目標的唯一途徑。

Q:異質(zhì)結(jié)疊加鈣鈦礦優(yōu)缺點A:我們認為異質(zhì)結(jié)是平臺技術(shù),它是單結(jié)技術(shù)的終結(jié)者,也是疊層技術(shù)的開創(chuàng)者技術(shù)。優(yōu)點:(1)成本:異質(zhì)結(jié)技術(shù)結(jié)合鈣鈦礦電池具有一定優(yōu)勢。在這種結(jié)構(gòu)中,異質(zhì)結(jié)本身在頂部具有TCO層,與鈣鈦礦直接疊加形成雙端點電池,可以直接使用,而且成本比單獨使用異質(zhì)結(jié)更低。因為疊加時頂部的ITO薄膜只需要10-20nm,而單獨使用異質(zhì)結(jié)電池的正面ITO薄膜通常在90-100nm左右,因此使用異質(zhì)結(jié)+鈣鈦礦可以降低成本。目前ITO的成本約為每瓦4.5分左右,如果正面用量可以減少70%,ITO成本可以降至每瓦3分甚至更低。此外,采用低銦含量的ITO材料還可以進一步降低成本。(2)技術(shù):如果在異質(zhì)結(jié)上疊加鈣鈦礦技術(shù)并不斷前進,可以共用電池組件的技術(shù)。對于光伏產(chǎn)業(yè)來說,重點不僅僅是制造電池,更重要的是將電池制成組件。因此,我們一直通過考慮產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品化的路徑來反向推動技術(shù)的發(fā)展方向。缺點:異質(zhì)結(jié)本身是絨面結(jié)構(gòu),而鈣鈦礦是通過濕法涂布制備的,兩者磨合不夠完善,技術(shù)突破需要時間。

Q:為什么異質(zhì)結(jié)技術(shù)遲遲無法落地A:異質(zhì)結(jié)技術(shù)從1980年代日本三洋公司發(fā)明專利、實際量產(chǎn)到現(xiàn)在經(jīng)歷了40多年的時間,我們一直在努力做國產(chǎn)化和降本。其中,硅片、漿料、ITO是成本的主要組成部分。(1)硅片:我們希望使用薄片,薄片制備對于電池而言相對簡單,但對于組件來說卻更具挑戰(zhàn)性,因為目前大多數(shù)組件技術(shù)都采用焊接技術(shù)。焊接技術(shù)通過高溫連接正反面的主柵焊帶和電池,形成一個合金。然而,焊接會導致主柵焊點處產(chǎn)生應力,這會導致電池彎曲,進而在承壓下增加破片率。所以,關(guān)鍵問題不在于薄片本身,而在于組件技術(shù)是否與薄片相兼容。我們從三洋公司的導電膠帶和歐洲公司的導電膠中獲得了啟發(fā),即想要做薄片,必須避免焊接。因此,我們采用了無應力的串接技術(shù)來解決這個問題。(2)漿料:在我們剛開始開展異質(zhì)結(jié)技術(shù)時,漿料成本約為每瓦2-3毛,而現(xiàn)在主流廠商的成本仍在每瓦1.3毛左右(針對210mm半片)。因此,成本一直是一個重要問題。為了降低成本,我們?nèi)嬉肓算y包銅的漿料,將純銀用量降至每瓦10mg左右,漿料成本可以降至每瓦7-8分。(3)靶材:ITO在顯示器行業(yè)已經(jīng)被廣泛使用,并且制備工藝非常成熟。然而,重點在于光電平衡。如果想要替換ITO使用其他低銦含量的靶材,可能會導致性能退化。我們正在開展相關(guān)技術(shù)研究,以解決這個問題。

Q:伏羲產(chǎn)品相關(guān)情況A:在伏羲平臺中,我們主要采用了以下幾種核心技術(shù),其中最重要的是0主柵電池+24主柵昇連接專利技術(shù)。通過采用無應力的低溫串聯(lián)技術(shù),我們能夠全面應用超薄片生產(chǎn),同時保持與Perc相同的組件生產(chǎn)效率和良率。除此之外,我們還圍繞伏羲平臺的昇鏈接技術(shù)開展了其他技術(shù)的研究和應用,包括量產(chǎn)110微米的圓硅片、采用低銀含漿料(銀包銅)來彌補導電性問題,以及特殊的鋼邊框產(chǎn)品。鋼邊框具有低碳排放值和更強的抗風壓能力,相比鋁邊框更具優(yōu)勢。這些技術(shù)共同構(gòu)成了伏羲平臺的技術(shù)體系,使我們能夠?qū)崿F(xiàn)高效的生產(chǎn)和優(yōu)越的產(chǎn)品性能。如有需要,我們將繼續(xù)推動技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)工作,不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力。

Q:電池成本對比A:本身新電池技術(shù)(包括Topcon和異質(zhì)結(jié))的非硅電池成本通常較Perc電池高。在這種情況下,通過采用薄片技術(shù)可以降低成本。異質(zhì)結(jié)技術(shù)由于可以實現(xiàn)更薄的片子,因此可以獲得更多的硅片利潤。最后至少可以達到含硅電池總成本跟Perc一樣,就有機會最后全組件成本上達到跟Perc持平。

Q:單晶切片技術(shù)路線A:做薄片現(xiàn)在主要采用半棒半片技術(shù),在開方的時候先開半棒,然后將半棒切割成110微米厚度的硅片,這個技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)相當成熟,它的硅片a加b的良率已經(jīng)可以達到96-97%。

Q:量產(chǎn)情況A:我們目前已經(jīng)實現(xiàn)了對110微米厚度硅片的全面量產(chǎn)。之前提到的良率數(shù)據(jù)是在我們的中試線上運行時得出的,由于我們在東方衛(wèi)生中試線上已經(jīng)進行了三年多的實驗,這些數(shù)據(jù)基本上是在中試線的電池和組件生產(chǎn)線中不斷累積的結(jié)果。實際上,在量產(chǎn)線上可能會有一些小幅度的差異,但我們認為這些差異在合理的偏差范圍內(nèi)。

Q:漿料組合情況A:我們的設(shè)計概念是借鑒了PERC降低成本的路徑。PERC電池的正反面主柵和細柵采用了不同的漿料組合,從而將成本降至極致。我們以此為參考,設(shè)計了異質(zhì)結(jié)電池的漿料組合。在異質(zhì)結(jié)電池的正反面不同區(qū)域,我們使用不同比例的銀漿或銀銅漿,以實現(xiàn)更低的金屬化成本。

Q:組件連結(jié)情況A:我們的組件采用的是24根背面柵線(24BB)的設(shè)計。電池上沒有Busbar,而組件上有24個Busbar。相比于傳統(tǒng)的12根Busbar(12BB)設(shè)計,24BB的組件可靠度基本上會提高一倍以上??梢韵胂?,在一塊210毫米的半片上,假設(shè)有50根細柵,乘以240個連接點,即在如此小的面積內(nèi),有1200個連接點。這意味著整個組件的可靠度呈倍數(shù)級的提升。

Q:銀銅漿情況A:銀銅漿是一個備受爭議的技術(shù)路線,但在我們進行了兩年多的測試后,并沒有發(fā)現(xiàn)任何問題。我們的測試流程不僅包括從電池到組件的檢驗,還包括對漿料本身的檢驗流程。在組件方面,我們的檢驗標準是基于DH衰減率和TC衰減率的結(jié)果。從圖表中可以看出,最左邊綠色線代表使用純銀漿PH2000的可靠度數(shù)據(jù),衰減率為1.92%。而我們其中一款銀銅漿(DH6000)的衰減比例僅為2.13%。因此,我們非常有信心地說,只要我們能夠做好封裝部分,無論使用何種漿料,組件和產(chǎn)品都能夠表現(xiàn)出可靠性。

Q:東方日升異質(zhì)結(jié)發(fā)展歷史A:我們從2019年開始進行異質(zhì)結(jié)技術(shù)的研發(fā),并在當時建立了一個中試線,使用156毫米的硅片。隨著時間的推移,我們的中試線在去年初升級到了210毫米的半片。在這個過程中,我們將中試線上生產(chǎn)的電池片制成了組件,所以在2022年開始我們已經(jīng)開始出貨伏羲0BB的組件。在2023年初,我們的伏羲組件經(jīng)過認證,其中最高的741瓦組件的轉(zhuǎn)化效率達到了23.89%,這應該也是目前世界上最高的紀錄。目前我們常州工廠的5GW異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線也已正式開始量產(chǎn)。

Q:生產(chǎn)數(shù)據(jù)A:2023年,東方日升的目標是在全年內(nèi)實現(xiàn)15GW的異質(zhì)結(jié)電池和15GW的異質(zhì)結(jié)組件的裝機。我們的常州異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線于2023年4月27日成功投產(chǎn),經(jīng)過首次串線后進行了正式的電切換,并在之后的幾周中進行了技術(shù)效率的調(diào)試。在不到一周的時間內(nèi),我們已經(jīng)生產(chǎn)了15萬片的電池。目前,這些電池的中心效率達到了25.5%,開路電壓可以達到平均749Uoc/mV的高水平。這主要得益于我們采用的110微米厚度的硅片,使得開路電壓能夠接近750Uoc/mV的平均水平。

Q:總結(jié)A:東方日升一直致力于發(fā)展一個可以量產(chǎn)、高性價比、超低碳的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品。我們目前達到四個首家,第一是全面量產(chǎn)自有專利的0BB電池,第二是90微米的電池,第三是純銀用量是小于10毫克每瓦,第四是采用24主柵昇連接無應力串聯(lián)技術(shù)。

報告9:異質(zhì)結(jié)低成本金屬化技術(shù)應用進展國家電投首席專家王偉【重要內(nèi)容】在光伏異質(zhì)結(jié)中,使用銅替代銀的材料變革解決了晶硅、硅片和漿料等方面的挑戰(zhàn)。銅相比銀價格更低廉,儲量更大,因此在光伏產(chǎn)業(yè)中使用銀的量已經(jīng)達到了10%。采用銅柵線可以減小遮光面積,提高接觸緊密度和降低接觸電阻,且電阻率更低,成本更低。銅柵線還具有較高的焊接拉力和抗老化性能,通過添加合金層可提高抗氧化性能。在UV衰減測試中,銅柵線的衰減幅度小于銀柵線。在實際組件測試中,銅柵線的發(fā)電量和效率略高于銀柵線。銅柵線的制備采用電鍍技術(shù),濕膜和干膜兩種工藝路線各有優(yōu)缺點,但接近式的曝光方式被認為是較具潛力和優(yōu)勢的量產(chǎn)工藝。公司開發(fā)的第二代銅柵金屬化路線能夠穩(wěn)定制備銅柵線,并且成本較低。銅柵線金屬化設(shè)備的投資較小,總成本約為每瓦8分錢,而銅柵線的采用可以提升至少0.3%的電池效率。

異質(zhì)結(jié)技術(shù)在材料成本方面面臨著挑戰(zhàn),主要包括晶硅、硅片和漿料。其中,通過減薄硅片可以降低其在整體成本中的占比。在漿料方面,也有一些新的方案,如銀包銅和物理氣相沉積(PVD),可以用來降低成本。然而,今天我要介紹的是一種根本性的材料變革,即完全用銅來替代銀,這可以被視為在材料方面的一次革命性創(chuàng)新。

首先,銅的價格每公斤只相當于銀的1%。其次,銅的儲量遠大于銀,光伏產(chǎn)業(yè)每年大約使用銀約2000-3000噸,而全球銀的產(chǎn)量大約為三萬多噸,因此光伏產(chǎn)業(yè)對銀的需求已經(jīng)達到了10%。光伏市場今年的預測是達到300-400GW,而可能在未來兩三年內(nèi)達到1000GW。如果仍然沿用目前的方法,銀漿的使用量也將達到20%甚至30%。銅和銀在熔點、密度和硬度方面相差不大,主要的區(qū)別在于氧化性。因此,使用銅會對工藝提出新的要求。

銅柵線具有以下優(yōu)勢:首先,它可以實現(xiàn)更窄的柵線,從而減小遮光面積。其次,銅與ITO的接觸更緊密,接觸電阻降低了35%,同時銅柵線的電阻率也更低,降低了65%。此外,銅材料成本較低,因此可以設(shè)計更大的柵線數(shù)量,相比銀柵線窗口更寬。

銅柵線與銀柵線相比,與絨面接觸緊密,銀柵線與絨面接觸有縫隙。

超窄銅柵線電鍍工藝成功實現(xiàn)了20微米線寬的量產(chǎn),相較于銀柵線,它顯著降低了線寬,從而提高了電池的短路電流。此外,銅柵線的表面加上了S層,增強了其焊接性能,并有效防止了氧化現(xiàn)象的發(fā)生。

銅柵線具有比銀柵線更高的焊接拉力和更好的抗老化性能。此外,在抗氧化性方面,通過在銅柵表面添加一層合金層,可以有效阻擋氧的進入。通過氧元素的掃描可以看出,合金層對氧具有優(yōu)異的阻隔性能,從而實現(xiàn)了出色的抗氧化效果。

經(jīng)過UV衰減測試,銅柵化錫電池片的衰減率僅在1%以內(nèi),相比銀柵電池而言,整體衰減幅度更小。這表明銅柵化錫電池對UV的影響較小,具有更好的穩(wěn)定性和耐久性。

實際上,在相同的功率條件下,銅柵線的異質(zhì)結(jié)組件相比銀柵線的組件可以實現(xiàn)更高的發(fā)電量和發(fā)電效率,大約高出1%至2%。具體原因正在進一步的分析中,以探索銅柵線在性能提升方面的優(yōu)勢。

銅電鍍柵線的制備可以采用干膜和濕膜兩種技術(shù)路線。干膜路線的工藝相對簡單,但成本較高。濕膜路線的成本較低,但工藝流程較復雜,需要更大的占地面積。

在銅柵線的圖形化技術(shù)路線中,不同的方法各有其優(yōu)缺點。我們認為接近式的曝光方式在量產(chǎn)中具有最大的可能性和產(chǎn)能潛力。這種方式在柵線的精度和產(chǎn)能方面都具有一定的優(yōu)勢。

電鍍技術(shù)沒有什么壁壘,實際上比較成熟,因為在半導體上用的比較多。

公司的第二代銅柵金屬化路線經(jīng)過開發(fā),實現(xiàn)了穩(wěn)定的小批量制備15-18um的銅柵線。通過調(diào)試和優(yōu)化,成功降低了銅柵線的高度不均勻性至14%。

銅柵線金屬化設(shè)備投資應小于1.2億/GW,銅柵線電池效率較銀柵線至少提升0.3%。銅柵線金屬化總成本約每瓦8分錢。

報告10:異質(zhì)結(jié)銅電鍍設(shè)備進展簡報羅銀兵-羅博特科光伏事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)【會議要點】Q:公司簡介A:羅博特科(股票代碼:SZ300757)創(chuàng)立于2011年,是一家研制高端自動化裝備和基于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能制造執(zhí)行系統(tǒng)軟件的高新技術(shù)企業(yè),全球研發(fā)中心分布在中國和德國。公司擁有完整的研發(fā)、設(shè)計、裝配、測試、銷售和服務(wù)體系,為光伏電池、電子及半導體領(lǐng)域提供柔性、智能、高效的高端自動代化裝備及制造執(zhí)行系統(tǒng)軟件。目前羅博特科工廠面積89000平方米,現(xiàn)有員工700人,其中技術(shù)人員占比60%以上。

Q:公司發(fā)展歷程A:1)2011年-2016年工廠自動化設(shè)備階段:工廠自動化設(shè)備階段依托公司創(chuàng)始人專業(yè)技術(shù)出身,并深耕光伏工藝設(shè)備貿(mào)易多年,羅博特科自成立以來,專注從事自動化設(shè)備研制,憑借與國內(nèi)外光伏工藝設(shè)備商及下游光伏企業(yè)的良好溝通,快速在電池片制造領(lǐng)域形成了覆蓋全工序段的自動化核心產(chǎn)品的先發(fā)優(yōu)勢,2014年公司就交付了業(yè)界第一臺高密度低壓擴散自動化設(shè)備并獨創(chuàng)性地推出了運用陶瓷材料制作吸盤的技術(shù)和產(chǎn)品。2)2016年-2020年智能工廠整體解決方案的階段:公司敏銳地關(guān)注到了工業(yè)生產(chǎn)向智能化轉(zhuǎn)型的契機,2016年公司投資參股南京維思凱軟件公司,開始布局智能工廠整體解決方案;2017年成功交付世界首條250MW全智能電池片智能生產(chǎn)線(通威成都項目);2018年,公司成功交付世界首個3.5GW電池片智能工廠(愛旭義烏項目);2019年公司成功在創(chuàng)業(yè)板掛牌上市,正式登錄資本市場,同時也開啟了Robo2.0時代。3)2020年至今工業(yè)互聯(lián)與工業(yè)人工智能應用階段:2020年公司牽頭完成了對德國FiconTEC的并購,從而進入半導體及光電子領(lǐng)域,同時完成了全新的超高產(chǎn)能自動化設(shè)備(RK平臺)和全新的第二代智能制造系統(tǒng)R2-Fab的開發(fā),在技術(shù)迭代層面也是一個比較大的更新或者突破??傮w來說,公司過去及未來的發(fā)展始終秉承“為客戶提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本和提升良率”的宗旨,不斷更新迭代我們的技術(shù)和產(chǎn)品。

Q:公司戰(zhàn)略布局A:在光伏電池片自動化、智能化領(lǐng)域我們始終是在引領(lǐng)和推動行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,因此公司在光伏電池自動化設(shè)備領(lǐng)域一直保持著行業(yè)領(lǐng)先的市場占有率。隨著公司的不斷發(fā)展,公司逐步明確了以“清潔能源+泛半導體”雙輪驅(qū)動的發(fā)展戰(zhàn)略。一方面,我們將光伏自動化、智能化業(yè)務(wù)作為我們的基本盤來打造。在橫向?qū)用?,我們將緊跟著光伏電池技術(shù)迭代趨勢,適時推出具有競爭性的高效電池配套核心設(shè)備及整體解決方案;在縱向?qū)用?,我們將向光伏電池全流程及其上下游不斷拓展,為客戶提供高度集成的全產(chǎn)業(yè)鏈智能制造解決方案,兩個方向,我們都將持續(xù)保持創(chuàng)新,引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品革命重新定義離線、多工藝、多產(chǎn)品標準柔性自動化平臺。深耕光伏行業(yè)同時,公司將借助多年的戰(zhàn)略布局和資本運作,迅速進入光電子,半導體高端裝備行業(yè),泛半導體業(yè)務(wù)將為公司打造第二增長曲線。

Q:光伏電池解決方案銅電鍍設(shè)備金屬化成本降低路徑A:金屬化成本降低路徑包括:降銀即多主柵/無主柵/激光轉(zhuǎn)印/銀包銅;去銀即銅電鍍;以及大產(chǎn)能、低能耗和設(shè)備整合。

Q:圖形化+電鍍工藝路線A:多種組合工藝路線并行,性能、成本綜合來選擇合適工藝路線以及工藝路線及合理整合并線,降低成本。羅博插片式電鍍工藝路線包括:1)自動上料、除油、水洗、酸洗、鍍銅、水洗、酸洗、鍍錫、水洗、吹干、自動下料;2)退鍍上料、退鍍、水洗、吹干、退鍍下料、自動上料。

Q:廠務(wù)及材料成本測算對比A:羅博RTA-CPH/24000-1GWV銅電鍍廠務(wù)及材料成本測算。HJT印刷規(guī)格18mg/W、12mg/W成本0.11元/W、0.08元/W;12mg30%銀包銅、電鍍銅對應成本0.06元/W、0.05元/W;TOPCon印刷成本0.05元/W。整體而言,電鍍方案較印刷方案每瓦預計成本降低0.01-006元/W,1GW總計降低1000-6000萬。效率提升,預計0.3-0.5%。

Q:羅博插片式電鍍工藝路線樣機推薦,可升級量產(chǎn)機型。A:工藝路線:去油、水洗1、水洗2、酸洗(可跳過)、鍍銅、水洗1、水洗2、酸洗(可跳過)、鍍錫、水洗1、水洗2、烘干、下料、退鍍、水洗1、水洗2、烘干、上料。區(qū)別于傳統(tǒng)的垂直升降式電鍍、垂直連續(xù)電鍍、水平電鍍技術(shù)方案,公司獨創(chuàng)了全新的量產(chǎn)型銅電鍍方案,從源頭上解決了目前生產(chǎn)中產(chǎn)能低、運營成本高等痛點,這種插片式太陽能電池片銅電極電鍍裝置及方法已在申請專利。目前公司提供的電鍍銅方案主要是基于HJT路線,其在TOPCon方向上的延展性應用也在考慮范圍內(nèi)。公司已于2022年12月完成了業(yè)界首創(chuàng)新型異質(zhì)結(jié)電池銅電鍍裝備交付,后續(xù)將與合作客戶一起完成設(shè)備的安裝調(diào)試及工藝測試與優(yōu)化工作,并將持續(xù)加快推進該業(yè)務(wù)領(lǐng)域的量產(chǎn)化進程。

Q:銅電鍍機型規(guī)格型號A:羅博三種電鍍機型規(guī)格及參數(shù)。規(guī)格型號1)RTA-CPH-2000/14000:規(guī)格210*105半片,中試線2000,量產(chǎn)線14400,產(chǎn)能600MW,量產(chǎn)線尺寸65*9=585m2。2)RTA-CPH-4000/24000:規(guī)格210*105半片,中試線4000,量產(chǎn)線24000,產(chǎn)能1GW,量產(chǎn)線尺寸60*7.8=468m2。3)RTA-CPF-3000/15000:規(guī)格182/210整片,中試線3000,量產(chǎn)線15000,產(chǎn)能1.25GW,量產(chǎn)線尺寸60*7.8=468m2。報告11:銅互連太陽能電池制造的關(guān)鍵裝備方案中電科二所研究院劉自然1.

銅互連技術(shù)的優(yōu)勢·

光伏電池降本提效的障礙就是銀作為稀有金屬在成本端的高占比,而現(xiàn)在導致異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能遲遲不能擴產(chǎn)至與Topcon電池持平的原因就是對銀用量的高度依賴(單片耗銀200mg)?!?/p>

未來步入HBC以及IBC電池時代,對背柵技術(shù)要求提高后,對柵線的密度要求會更高,如果繼續(xù)采用銀漿的話,降本就將難以實現(xiàn),主要系白銀用材成本為$575/kg遠高于銅的成本為$5.4/kg?!?/p>

電鍍銅因其本身沒有多余混料的緣故,所以相比于高溫銀漿和低溫銀漿擁有更低的電阻率?!?/p>

電鍍銅采用的的包裝工藝,導致其刻線線寬可達20μm,因此也將擁有更小的做工面積,更細的柵線可以顯著提高電池的效率。·

采用銅電鍍技術(shù)的異質(zhì)結(jié)電池無需退火,因此也較容易與異質(zhì)結(jié)電池做疊層。銀漿技術(shù)需要約750-800℃固化溫度,而將銅電鍍技術(shù)引入Topcon電池后固化溫度約為300℃.1.

銅互連技術(shù)關(guān)鍵裝備方案1.

無銀異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)方案:要替換現(xiàn)有的傳統(tǒng)銀漿解決方案,只需把現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷工藝替換為圖形化設(shè)備和電鍍設(shè)備就可以實現(xiàn)銅電鍍的生產(chǎn)。采用如此銅柵路線的優(yōu)勢即擁有小于50mg銀漿的成本以及超細柵線對于導電效率的提升。2.

銅電鍍路線發(fā)展的挑戰(zhàn):如何實現(xiàn)快速的圖形化,以及研發(fā)出實現(xiàn)金屬化的工藝和設(shè)備。在擴產(chǎn)的同時還要兼顧圖形編輯的質(zhì)量,包括對于薄硅片封裝時破片率的控制。中電科預測銅柵線產(chǎn)能預計徹底鋪開還需兩年時間。3.

銅互連的開發(fā)方向:1.材料的研究,具體來講就是圖形材料的選擇,可采用油墨來替代進口光刻膠,此外還有靶材和電鍍液的選擇仍待考究;2.設(shè)備的開發(fā),具體包括膠膜涂敷設(shè)備、曝光設(shè)備以及電化學沉積設(shè)備的開發(fā)。3.工藝開發(fā):細柵高可靠制程以及曝光工藝的研發(fā)優(yōu)化。4.

中電科二所的圖形化方案可實現(xiàn)20~30μm的高質(zhì)量解析能力和快速節(jié)拍>3000wph(全片)5.

中電科二所可提供銅互連的turn-key(由一個承包商完全包辦的工程)解決方案,助力客戶實現(xiàn)低成本的異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)。1.

高速量產(chǎn)圖形化方案·

解析菲林的測試情況:曝光面積達300*300mm;曝光時間小于1秒;輕松解析20μm線條;線型好,殘足??;油墨兼容性高?!?/p>

電鍍設(shè)備方案:1.水平鍍:常規(guī)結(jié)構(gòu)的水平連續(xù)電鍍的產(chǎn)量6000整片/小時,產(chǎn)能高,耗材用料少,自動化水平高,碎片率約為0.02%。但制程難度高,存在電池表面空洞,接觸穩(wěn)定性差以及電池片損傷等問題;2.垂直鍍:垂直升降式電鍍的產(chǎn)量約1800-3600半片/小時,垂直連續(xù)式電鍍產(chǎn)量約3600-7200半片/小時,碎片率小于0.04%,且工藝較為成熟。但存在電鍍槽體較大、耗材用量較多、電鍍均勻性低等問題?!?/p>

高速圖形化電鍍設(shè)備參數(shù)(交付標準):1.產(chǎn)能≥6000(182半片)≥5000(210半片)2.UPTime≥90%3.破片率≤0.02%4.柵線寬度<25μm5.焊接拉力≥1N/mm6.電池片尺寸為182*91mm兼容210*105mm尺寸。1.

中電科二所PPT介紹太陽能電池技術(shù)路線競爭情況銀漿與電解銅價格走勢電解銅性能優(yōu)勢電鍍銅工藝與傳統(tǒng)銀漿工藝對比電池成本優(yōu)勢無銀異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)方案圖形化設(shè)備研發(fā)情況高速圖形化設(shè)備參數(shù)情況報告總結(jié)

報告12:鈣鈦礦/晶硅疊層電池研究進展及挑戰(zhàn)蘇州大學能源學院楊新波教授鈣鈦礦/晶硅疊層電池研究背景:疊層電池是利用鈣鈦礦和晶硅電池的不同帶隙來實現(xiàn)對太陽光譜的最大采集。鈣鈦礦作為頂層電池具有寬帶隙,而晶硅作為底層電池具有窄帶隙。疊層電池可以分為四端疊層和兩端疊層,其中兩端疊層是當前研究的熱點。鈣鈦礦和晶硅之間具有良好的能帶匹配度,工藝兼容性高,并且應用場景相似。例如,鈣鈦礦頂層電池的帶隙為1.7eV,疊加晶硅底層電池(帶隙為1.1eV)可以實現(xiàn)理論轉(zhuǎn)化效率高達44%。此外,鈣鈦礦具有低成本的潛在優(yōu)勢,因此疊層電池,尤其是鈣鈦礦和晶硅的疊層電池具

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