Recentment, TCL Zhonghuan va anunciar la subscripció de bons convertibles de MAXN, una empresa accionista, per 200 milions de dòlars EUA per donar suport a la investigació i desenvolupament dels seus productes de la sèrie Maxeon 7 basats en la tecnologia de bateries IBC. El primer dia de negociació després de l'anunci, el preu de les accions de TCL Central va augmentar fins al límit. I les accions d'Aixu, que també utilitza la tecnologia de la bateria IBC, amb la bateria ABC a punt de produir-se en sèrie, el preu de les accions ha augmentat més de 4 vegades des del 27 d'abril.
A mesura que la indústria fotovoltaica entra gradualment a l'era del tipus N, la tecnologia de bateries de tipus N representada per TOPCon, HJT i IBC s'ha convertit en el focus de les empreses que competeixen per la disposició. Segons les dades, TOPCon té una capacitat de producció existent de 54 GW i una capacitat de producció en construcció i prevista de 146 GW; La capacitat de producció existent de HJT és de 7 GW, i la seva capacitat de producció en construcció i prevista és de 180 GW.
Tanmateix, en comparació amb TOPCon i HJT, no hi ha molts clústers IBC. Només hi ha poques empreses a la zona, com ara TCL Central, Aixu i LONGi Green Energy. L'escala total de la capacitat de producció existent, en construcció i prevista no supera els 30 GW. Heu de saber que IBC, que té una trajectòria de prop de 40 anys, ja s'ha comercialitzat, el procés de producció ha madurat, i tant l'eficiència com el cost tenen certs avantatges. Aleshores, quina és la raó per la qual IBC no s'ha convertit en la ruta tecnològica principal de la indústria?
Tecnologia de plataforma per a una major eficiència de conversió, aspecte atractiu i economia
Segons les dades, IBC és una estructura de cèl·lules fotovoltaiques amb unió posterior i contacte posterior. Va ser proposat per primera vegada per SunPower i té una història de gairebé 40 anys. La part frontal adopta una pel·lícula de passivació antireflex de doble capa SiNx/SiOx sense línies de graella metàl·lica; i l'emissor, el camp posterior i els elèctrodes metàl·lics positius i negatius corresponents estan integrats a la part posterior de la bateria en forma interdigitada. Com que la part frontal no està bloquejada per línies de quadrícula, la llum incident es pot utilitzar al màxim, es pot augmentar l'àrea d'emissió de llum efectiva, es pot reduir la pèrdua òptica i es pot millorar l'eficiència de la conversió fotoelèctrica. aconseguit.
Les dades mostren que el límit d'eficiència de conversió teòrica de l'IBC és del 29,1%, que és superior al 28,7% i al 28,5% de TOPCon i HJT. Actualment, l'eficiència mitjana de conversió de producció en massa de l'última tecnologia de cèl·lules IBC de MAXN ha arribat al 25% i s'espera que el nou producte Maxeon 7 augmenti fins a més del 26%; s'espera que l'eficiència de conversió mitjana de la cèl·lula ABC d'Aixu arribi al 25,5%, l'eficiència de conversió més alta del laboratori. L'eficiència és de fins al 26,1%. En canvi, l'eficiència mitjana de conversió de producció en massa de TOPCon i HJT revelada per les empreses és generalment entre el 24% i el 25%.
Beneficiant-se de l'estructura d'una sola cara, IBC també es pot superposar amb TOPCon, HJT, perovskita i altres tecnologies de bateries per formar TBC, HBC i PSC IBC amb una major eficiència de conversió, per la qual cosa també es coneix com a "tecnologia de plataforma". Actualment, les eficiències de conversió de laboratori més altes de TBC i HBC han arribat al 26,1% i al 26,7%. Segons els resultats de simulació del rendiment de la cèl·lula PSC IBC realitzat per un equip d'investigació estranger, l'eficiència de conversió de l'estructura 3-T PSC IBC preparada a la cèl·lula inferior IBC amb una textura frontal d'eficiència de conversió fotoelèctrica del 25% és de fins al 35,2%.
Tot i que l'eficiència de conversió final és més alta, IBC també té una forta economia. Segons les estimacions dels experts de la indústria, el cost actual per W de TOPCon i HJT és de 0,04-0,05 iuans/W i 0,2 iuans/W superior al de PERC, i les empreses que dominen completament el procés de producció d'IBC poden aconseguir el mateix cost com PERC. Similar a HJT, la inversió en equips d'IBC és relativament alta, arribant a uns 300 milions de iuans/GW. No obstant això, beneficiant-se de les característiques de baix consum de plata, el cost per W d'IBC és menor. Val a dir que l'ABC d'Aixu ha aconseguit una tecnologia sense plata.
A més, l'IBC té un aspecte bonic perquè no està bloquejat per línies de quadrícula a la part davantera, i és més adequat per a escenaris domèstics i mercats distribuïts com el BIPV. Especialment en el mercat de consum menys sensible als preus, els consumidors estan més que disposats a pagar una prima per una aparença estèticament agradable. Per exemple, els mòduls negres, que són molt populars al mercat domèstic en alguns països europeus, tenen un nivell premium més alt que els mòduls PERC convencionals perquè són més bonics per combinar amb els sostres foscos. Tanmateix, a causa del problema del procés de preparació, l'eficiència de conversió dels mòduls negres és inferior a la dels mòduls PERC, mentre que l'IBC "naturalment bonic" no té aquest problema. Té un aspecte bonic i una eficiència de conversió més alta, de manera que l'escenari d'aplicació Una gamma més àmplia i una capacitat premium del producte més forta.
El procés de producció és madur, però la dificultat tècnica és alta
Com que IBC té una eficiència de conversió més alta i avantatges econòmics, per què hi ha tan poques empreses que implementen IBC? Com s'ha esmentat anteriorment, només les empreses que dominen completament el procés de producció d'IBC poden tenir un cost bàsicament el mateix que el de PERC. Per tant, el complex procés de producció, especialment l'existència de molts tipus de processos de semiconductors, és el motiu principal del seu menys "agrupament".
En el sentit tradicional, IBC té principalment tres vies de procés: una és el procés clàssic IBC representat per SunPower, l'altra és el procés POLO-IBC representat per ISFH (TBC és del mateix origen que és), i la tercera està representada pel procés Kaneka HBC. La ruta tecnològica ABC d'Aixu es pot considerar com la quarta ruta tecnològica.
Des de la perspectiva de la maduresa del procés de producció, el clàssic IBC ja ha aconseguit una producció en massa. Les dades mostren que SunPower ha enviat un total de 3.500 milions de peces; ABC aconseguirà una escala de producció massiva de 6,5 GW el tercer trimestre d'aquest any. Components de la sèrie "Black Hole" de la tecnologia. Relativament parlant, la tecnologia de TBC i HBC no és prou madura i es necessitarà temps per realitzar la comercialització.
Específic del procés de producció, el principal canvi de l'IBC en comparació amb PERC, TOPCon i HJT rau en la configuració de l'elèctrode posterior, és a dir, la formació de la regió p+ i n+ interdigitada, que també és la clau per afectar el rendiment de la bateria. . En el procés de producció de l'IBC clàssic, la configuració de l'elèctrode posterior inclou principalment tres mètodes: serigrafia, gravat làser i implantació d'ions, donant lloc a tres subrutes diferents, i cada subruta correspon a tants processos com 14. passos, 12 passos i 9 passos.
Les dades mostren que, tot i que la serigrafia amb tecnologia madura sembla senzilla a la superfície, té importants avantatges de costos. Tanmateix, com que és fàcil causar defectes a la superfície de la bateria, l'efecte dopatge és difícil de controlar i es requereixen múltiples processos d'impressió de pantalla i d'alineació precisa, augmentant així la dificultat del procés i el cost de producció. El gravat làser té els avantatges d'un tipus de dopatge controlable i de baixa composició, però el procés és complex i difícil. La implantació d'ions té les característiques d'una alta precisió de control i una bona uniformitat de difusió, però el seu equip és car i és fàcil de causar danys a la gelosia.
En referència al procés de producció ABC d'Aixu, adopta principalment el mètode de gravat làser i el procés de producció té fins a 14 passos. Segons les dades divulgades per l'empresa a la reunió d'intercanvi de rendiment, la taxa de rendiment de producció massiva d'ABC és només del 95%, que és significativament inferior al 98% de PERC i HJT. Heu de saber que Aixu és un fabricant de cèl·lules professional amb una profunda acumulació tècnica i el seu volum d'enviaments ocupa el segon lloc al món durant tot l'any. Això també confirma directament que la dificultat del procés de producció d'IBC és alta.
Una de les rutes tecnològiques de nova generació de TOPCon i HJT
Tot i que el procés de producció d'IBC és relativament difícil, les seves característiques tècniques de tipus plataforma superposen un límit d'eficiència de conversió més alt, que pot allargar de manera efectiva el cicle de vida de la tecnologia, alhora que es manté la competitivitat del mercat de les empreses, també pot reduir el funcionament causat per la iteració tecnològica. . risc. En particular, l'apilament amb TOPCon, HJT i perovskita per formar una bateria en tàndem amb una major eficiència de conversió és considerat unànimement per la indústria com una de les rutes tecnològiques principals del futur. Per tant, és probable que IBC es converteixi en una de les rutes tecnològiques de nova generació dels actuals camps TOPCon i HJT. Actualment, diverses empreses han revelat que estan duent a terme investigacions tècniques rellevants.
Concretament, el TBC format per la superposició de TOPCon i IBC utilitza la tecnologia POLO per a l'IBC sense blindatge a la part frontal, que millora l'efecte de passivació i la tensió de circuit obert sense perdre corrent, millorant així l'eficiència de conversió fotoelèctrica. TBC té els avantatges d'una bona estabilitat, un excel·lent contacte de passivació selectiva i una alta compatibilitat amb la tecnologia IBC. Les dificultats tècniques del seu procés de producció es troben en l'aïllament de l'elèctrode posterior, la uniformitat de la qualitat de passivació del polisilici i la integració amb la ruta del procés IBC.
L'HBC format per la superposició de HJT i IBC no té cap blindatge d'elèctrodes a la superfície frontal i utilitza una capa antireflex en lloc de TCO, que té menys pèrdua òptica i menor cost en el rang de longitud d'ona curta. A causa del seu millor efecte de passivació i un coeficient de temperatura més baix, HBC té avantatges evidents en l'eficiència de conversió a l'extrem de la bateria i, al mateix temps, la generació d'energia a l'extrem del mòdul també és més alta. No obstant això, els problemes del procés de producció com l'aïllament estricte dels elèctrodes, el procés complex i la finestra de procés estreta de l'IBC encara són les dificultats que dificulten la seva industrialització.
El PSC IBC format per la superposició de perovskita i IBC pot realitzar l'espectre d'absorció complementari i, a continuació, millorar l'eficiència de conversió fotoelèctrica millorant la taxa d'utilització de l'espectre solar. Tot i que l'eficiència de conversió final de PSC IBC és teòricament superior, l'impacte en l'estabilitat dels productes de cèl·lules de silici cristal·lí després de l'apilament i la compatibilitat del procés de producció amb la línia de producció existent són un dels factors importants que restringeixen el seu desenvolupament.
Liderant l'"economia de la bellesa" de la indústria fotovoltaica
Des del nivell d'aplicació, amb l'esclat de mercats distribuïts a tot el món, els productes de mòduls IBC amb una eficiència de conversió més alta i un aspecte més alt tenen perspectives de desenvolupament àmplies. En particular, les seves característiques d'alt valor poden satisfer la recerca de "bellesa" dels consumidors i s'espera que obtingui una certa prima del producte. En referència a la indústria dels electrodomèstics, l'"economia de l'aparença" s'ha convertit en el principal motor del creixement del mercat abans de l'epidèmia, mentre que les empreses que només se centren en la qualitat del producte han estat abandonades gradualment pels consumidors. A més, IBC també és molt adequat per a BIPV, que serà un punt potencial de creixement a mitjà i llarg termini.
Pel que fa a l'estructura del mercat, actualment només hi ha uns quants jugadors en el camp de l'IBC, com ara TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy i Aixu, mentre que la quota de mercat distribuïda ha representat més de la meitat de la fotovoltaica global. mercat. Especialment amb l'esclat a gran escala del mercat europeu d'emmagatzematge òptic domèstic, que és menys sensible al preu, és probable que els productes de mòduls IBC d'alta eficiència i gran valor siguin populars entre els consumidors.
Hora de publicació: Set-02-2022