De ce tehnologia bateriilor IBC nu a devenit curentul principal al industriei fotovoltaice?

Recent, TCL Zhonghuan a anunțat că va subscrie pentru obligațiuni convertibile de la MAXN, o companie cu acțiuni, pentru 200 de milioane de dolari SUA, pentru a sprijini cercetarea și dezvoltarea produselor din seria Maxeon 7 bazate pe tehnologia bateriilor IBC.În prima zi de tranzacționare după anunț, prețul acțiunilor TCL Central a crescut cu limită.Și acțiuni Aixu, care folosește și tehnologia bateriei IBC, cu bateria ABC pe cale să fie produsă în serie, prețul acțiunilor a crescut de peste 4 ori din 27 aprilie.

 

Pe măsură ce industria fotovoltaică intră treptat în era de tip N, tehnologia bateriilor de tip N reprezentată de TOPCon, HJT și IBC a devenit punctul central al întreprinderilor care concurează pentru aspect.Conform datelor, TOPCon are o capacitate de producție existentă de 54 GW și o capacitate de producție în construcție și planificată de 146 GW;Capacitatea de producție existentă a HJT este de 7 GW, iar capacitatea sa de producție în curs de construcție și planificată este de 180 GW.

 

Cu toate acestea, în comparație cu TOPCon și HJT, nu există multe grupuri IBC.Există doar câteva companii în zonă, cum ar fi TCL Central, Aixu și LONGi Green Energy.Scara totală a capacității de producție existente, în construcție și planificată nu depășește 30 GW.Trebuie să știți că IBC, care are o istorie de aproape 40 de ani, a fost deja comercializat, procesul de producție s-a maturizat, iar atât eficiența, cât și costul au anumite avantaje.Deci, care este motivul pentru care IBC nu a devenit calea tehnologică principală a industriei?

Tehnologie platformă pentru o eficiență de conversie mai mare, aspect atractiv și economie

Conform datelor, IBC este o structură de celule fotovoltaice cu joncțiune din spate și contact din spate.A fost propus pentru prima dată de SunPower și are o istorie de aproape 40 de ani.Partea frontală adoptă film de pasivare cu strat dublu SiNx/SiOx fără linii metalice de grilă;iar emițătorul, câmpul din spate și electrozii metalici pozitivi și negativi corespunzători sunt integrați pe spatele bateriei într-o formă interdigitată.Deoarece partea frontală nu este blocată de liniile de rețea, lumina incidentă poate fi utilizată la maximum, zona efectivă de emițăre a luminii poate fi mărită, pierderea optică poate fi redusă și scopul îmbunătățirii eficienței conversiei fotoelectrice poate fi realizat.

 

Datele arată că limita teoretică a eficienței de conversie a IBC este de 29,1%, care este mai mare decât 28,7% și 28,5% pentru TOPCon și HJT.În prezent, eficiența medie de conversie a producției de masă a celei mai recente tehnologii de celule IBC a MAXN a ajuns la peste 25%, iar noul produs Maxeon 7 este de așteptat să crească la peste 26%;eficiența medie de conversie a celulei ABC de la Aixu este de așteptat să atingă 25,5%, cea mai mare eficiență de conversie din laborator Eficiența este de până la 26,1%.În schimb, eficiența medie de conversie a producției de masă a TOPCon și HJT dezvăluită de companii este în general între 24% și 25%.

Beneficiind de structura cu o singură față, IBC poate fi, de asemenea, suprapus cu TOPCon, HJT, perovskit și alte tehnologii de baterie pentru a forma TBC, HBC și PSC IBC cu o eficiență de conversie mai mare, deci este cunoscut și ca „tehnologie de platformă”.În prezent, cele mai mari eficiențe de conversie de laborator ale TBC și HBC au ajuns la 26,1% și 26,7%.Conform rezultatelor simulării performanței celulei PSC IBC efectuate de o echipă de cercetare străină, eficiența de conversie a structurii 3-T PSC IBC preparată pe celula inferioară IBC cu 25% eficiență de conversie fotoelectrică texturare frontală este de până la 35,2%.

În timp ce eficiența finală a conversiei este mai mare, IBC are și o economie puternică.Potrivit estimărilor experților din industrie, costul actual per W al TOPCon și HJT este cu 0,04-0,05 yuani/W și cu 0,2 yuani/W mai mare decât cel al PERC, iar companiile care stăpânesc pe deplin procesul de producție al IBC-ului pot atinge același cost ca PERC.Similar cu HJT, investiția în echipamente a IBC este relativ mare, ajungând la aproximativ 300 de milioane de yuani/GW.Cu toate acestea, beneficiind de caracteristicile consumului redus de argint, costul pe W de IBC este mai mic.Merită menționat faptul că ABC-ul Aixu a realizat o tehnologie fără argint.

În plus, IBC-ul are un aspect frumos, deoarece nu este blocat de linii de grilă în față și este mai potrivit pentru scenarii casnice și piețe distribuite precum BIPV.În special pe piața de consum mai puțin sensibilă la preț, consumatorii sunt mai mult decât dispuși să plătească o primă pentru un aspect estetic.De exemplu, modulele negre, care sunt foarte populare pe piața de uz casnic în unele țări europene, au un nivel premium mai ridicat decât modulele PERC convenționale, deoarece sunt mai frumoase pentru a se potrivi cu acoperișurile întunecate.Cu toate acestea, din cauza problemei procesului de pregătire, eficiența de conversie a modulelor negre este mai mică decât cea a modulelor PERC, în timp ce IBC-ul „frumos natural” nu are o astfel de problemă.Are un aspect frumos și o eficiență de conversie mai mare, astfel încât scenariul de aplicare Gamă mai largă și capacitate premium mai puternică a produsului.

Procesul de producție este matur, dar dificultatea tehnică este mare

Deoarece IBC are o eficiență de conversie mai mare și avantaje economice, de ce atât de puține companii implementează IBC?După cum am menționat mai sus, numai companiile care stăpânesc pe deplin procesul de producție a IBC pot avea un cost care este practic același cu cel al PERC.Prin urmare, procesul de producție complex, în special existența multor tipuri de procese semiconductoare, este motivul principal pentru mai puțin „clustering”.

 

În sensul tradițional, IBC are în principal trei căi de proces: unul este procesul clasic IBC reprezentat de SunPower, celălalt este procesul POLO-IBC reprezentat de ISFH (TBC este de aceeași origine ca și), iar al treilea este reprezentat prin procesul Kaneka HBC.Ruta tehnologică ABC a Aixu poate fi considerată a patra cale tehnologică.

 

Din perspectiva maturității procesului de producție, IBC-ul clasic a realizat deja producția de masă.Datele arată că SunPower a livrat un total de 3,5 miliarde de bucăți;ABC va atinge o scară de producție în masă de 6,5 GW în al treilea trimestru al acestui an.Componente ale seriei „Gaura Neagră” a tehnologiei.Relativ vorbind, tehnologia TBC și HBC nu este suficient de matură și va dura timp pentru a realiza comercializarea.

 

Specific procesului de producție, principala schimbare a IBC în comparație cu PERC, TOPCon și HJT constă în configurația electrodului din spate, adică formarea regiunii p+ interdigitate și a regiunii n+, care este, de asemenea, cheia pentru a afecta performanța bateriei. .În procesul de producție al IBC-ului clasic, configurația electrodului din spate include în principal trei metode: serigrafie, gravare cu laser și implantare de ioni, rezultând trei sub-rute diferite, iar fiecare sub-rută corespunde a câte 14 procese. pași, 12 pași și 9 pași.

 

Datele arată că, deși serigrafia cu tehnologie matură pare simplă la suprafață, are avantaje semnificative de cost.Cu toate acestea, deoarece este ușor să provocați defecte pe suprafața bateriei, efectul de dopaj este dificil de controlat și sunt necesare procese multiple de serigrafie și de aliniere precisă, crescând astfel dificultatea procesului și costul de producție.Gravarea cu laser are avantajele unei combinații reduse și a unor tipuri de dopaj controlabile, dar procesul este complex și dificil.Implantarea ionică are caracteristicile de înaltă precizie a controlului și o bună uniformitate a difuziei, dar echipamentul său este costisitor și este ușor să provoace deteriorarea rețelei.

 

Referindu-ne la procesul de producție ABC al Aixu, acesta adoptă în principal metoda de gravare cu laser, iar procesul de producție are până la 14 pași.Potrivit datelor dezvăluite de companie la întâlnirea de schimb de performanță, rata de producție în masă a ABC este de numai 95%, ceea ce este semnificativ mai mică decât 98% a PERC și HJT.Trebuie să știți că Aixu este un producător profesionist de celule cu acumulare tehnică profundă, iar volumul său de expedieri ocupă locul al doilea în lume pe tot parcursul anului.Acest lucru confirmă, de asemenea, în mod direct că dificultatea procesului de producție IBC este mare.

 

Una dintre rutele tehnologice de ultimă generație ale TOPCon și HJT

Deși procesul de producție al IBC este relativ dificil, caracteristicile sale tehnice de tip platformă suprapun o limită mai mare de eficiență a conversiei, care poate extinde în mod eficient ciclul de viață al tehnologiei, menținând în același timp competitivitatea pe piață a întreprinderilor, poate reduce și operațiunea cauzată de iterația tehnologică. .risc.În special, stivuirea cu TOPCon, HJT și perovskit pentru a forma o baterie tandem cu o eficiență de conversie mai mare este considerată unanim de industrie ca una dintre rutele tehnologice principale în viitor.Prin urmare, IBC este probabil să devină una dintre rutele tehnologice de ultimă generație ale actualelor tabere TOPCon și HJT.În prezent, o serie de companii au dezvăluit că efectuează cercetări tehnice relevante.

 

Mai exact, TBC format prin suprapunerea TOPCon și IBC folosește tehnologia POLO pentru IBC fără scut pe față, care îmbunătățește efectul de pasivare și tensiunea de circuit deschis fără pierderea curentului, îmbunătățind astfel eficiența conversiei fotoelectrice.TBC are avantajele unei bune stabilitate, un contact excelent de pasivare selectivă și o compatibilitate ridicată cu tehnologia IBC.Dificultățile tehnice ale procesului său de producție constau în izolarea electrodului din spate, uniformitatea calității pasivării polisiliciului și integrarea cu traseul procesului IBC.

 

HBC format prin suprapunerea HJT și IBC nu are ecranare cu electrozi pe suprafața frontală și folosește un strat antireflex în loc de TCO, care are mai puține pierderi optice și costuri mai mici în intervalul de lungimi de undă scurte.Datorită efectului său de pasivizare mai bun și coeficientului de temperatură mai scăzut, HBC are avantaje evidente în eficiența conversiei la capătul bateriei și, în același timp, generarea de energie la capătul modulului este de asemenea mai mare.Cu toate acestea, problemele procesului de producție, cum ar fi izolarea strictă a electrozilor, procesele complexe și fereastra de proces îngustă a IBC, sunt încă dificultățile care împiedică industrializarea acestuia.

 

PSC IBC format prin suprapunerea perovskitului și IBC poate realiza spectrul de absorbție complementar și apoi poate îmbunătăți eficiența conversiei fotoelectrice prin îmbunătățirea ratei de utilizare a spectrului solar.Deși eficiența finală de conversie a PSC IBC este teoretic mai mare, impactul asupra stabilității produselor cu celule de siliciu cristalin după stivuire și compatibilitatea procesului de producție cu linia de producție existentă sunt unul dintre factorii importanți care limitează dezvoltarea acestuia.

 

Conducerea „Economiei frumuseții” a industriei fotovoltaice

De la nivel de aplicație, odată cu izbucnirea piețelor distribuite din întreaga lume, produsele cu module IBC cu o eficiență de conversie mai mare și un aspect mai ridicat au perspective largi de dezvoltare.În special, caracteristicile sale de mare valoare pot satisface căutarea de „frumusețe” a consumatorilor și se așteaptă să obțină un anumit produs premium.Referindu-ne la industria electrocasnicelor, „economia aspectului” a devenit principala forță motrice pentru creșterea pieței înainte de epidemie, în timp ce acele companii care se concentrează doar pe calitatea produselor au fost abandonate treptat de consumatori.În plus, IBC este foarte potrivit și pentru BIPV, care va fi un punct potențial de creștere pe termen mediu și lung.

 

În ceea ce privește structura pieței, în prezent există doar câțiva jucători în domeniul IBC, cum ar fi TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy și Aixu, în timp ce cota de piață distribuită a reprezentat mai mult de jumătate din totalul fotovoltaic. piaţă.În special odată cu izbucnirea la scară largă a pieței europene de stocare optică de uz casnic, care este mai puțin sensibilă la preț, produsele cu module IBC de înaltă eficiență și valoare sunt probabil să fie populare în rândul consumatorilor.


Ora postării: 02-sept-2022