Per què la tecnologia de bateries IBC no s’ha convertit en el principal de la indústria fotovoltaica?

Recentment, TCL Zhonghuan va anunciar subscriure’s per obtenir bons convertibles de Maxn, una empresa d’accionament, per 200 milions de dòlars americans per donar suport a la investigació i el 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 pel límit. I les accions AIXU, que també utilitzen la tecnologia de bateries IBC, amb la bateria ABC a punt de produir-se en massa, el preu de les accions ha augmentat en 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 seva disposició. Segons les dades, Topcon té una capacitat de producció existent de 54GW i una capacitat de producció de 146GW; La capacitat de producció existent de HJT és de 7GW, i la seva capacitat de producció i de producció prevista és de 180GW.

 

Tot i això, en comparació amb Topcon i HJT, no hi ha molts clústers IBC. Hi ha només algunes empreses de la zona, com TCL Central, Aixu i Longi Green Energy. L’escala total d’existència, en construcció i capacitat de producció prevista no excedeix els 30GW. Heu de saber que l’IBC, que té una història de gairebé 40 anys, ja s’ha comercialitzat, el procés de producció ha madurat i tant l’eficiència com el cost tenen certs avantatges. Quina és la raó per la qual IBC no s’ha convertit en la ruta tecnològica principal de la indústria?

Tecnologia de la plataforma per a una major eficiència de conversió, aparença i economia atractives

Segons les dades, IBC és una estructura de cèl·lules fotovoltaiques amb unió posterior i contacte posterior. Va ser proposat per SunPower per primera vegada i té una història de gairebé 40 anys. El costat frontal adopta pel·lícula de passivació anti-reflexió SINX/Siox sense línies de xarxa metàl·lica; i l’emissor, el camp posterior i els elèctrodes metàl·lics positius i negatius corresponents s’integren a la part posterior de la bateria de forma interdigitada. Com que el costat frontal no està bloquejat per les línies de quadrícula, es pot utilitzar la llum incident en la mesura màxima, es pot augmentar l’àrea efectiva d’emissions de llum, la pèrdua òptica es pot reduir i el propòsit de millorar l’eficiència de la conversió fotoelèctrica pot ser 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 el 28,5% de Topcon i HJT. Actualment, l’eficiència mitjana de conversió de producció massiva de l’última tecnologia de cèl·lules IBC de MAXN ha arribat a més del 25%i s’espera que el nou producte Maxeon 7 augmenti fins a més del 26%; S’espera que l’eficiència mitjana de conversió de la cèl·lula ABC d’Aixu arribi al 25,5%, l’eficiència de conversió més alta del laboratori l’eficiència és fins al 26,1%. En canvi, l'eficiència mitjana de conversió de producció massiva de Topcon i HJT divulgades per empreses se situa generalment entre el 24% i el 25%.

Es pot beneficiar de l'estructura d'una sola cara, IBC també es pot superposar amb TopCon, HJT, Perovskite i altres tecnologies de bateries per formar TBC, HBC i PSC IBC amb una eficiència de conversió més elevada, de manera que també es coneix com a "tecnologia de plataformes". 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 la simulació del rendiment de cèl·lules IBC de PSC realitzat per un equip de recerca estrangera, l’eficiència de conversió de l’estructura 3-T PSC IBC preparada a la cèl·lula inferior d’IBC amb una eficiència de conversió fotoelèctrica del 25% és fins al 35,2%.

Si bé l’eficiència de conversió definitiva és més elevada, l’IBC també té una economia forta. Segons les estimacions dels experts de la indústria, el cost actual per w de Topcon i HJT és de 0,04-0,05 yuan/w i 0,2 yuan/w superior al de PERC, i les empreses que dominen completament el procés de producció d’IBC poden assolir el mateix cost com perc. De forma similar a HJT, la inversió d’equips d’IBC és relativament elevada, arribant a uns 300 milions de iuans/GW. Tanmateix, beneficiant -se de les característiques del consum baix de plata, el cost per w d’IBC és menor. Val la pena esmentar que l’ABC d’Aixu ha aconseguit tecnologia sense plata.

A més, l’IBC té un aspecte preciós perquè no està bloquejat per línies de quadrícules a la part frontal i és més adequada per a escenaris domèstics i mercats distribuïts com BIPV. Especialment en el mercat de consum menys sensible als preus, els consumidors estan més que disposats a pagar una prima per un aspecte estèticament agradable. Per exemple, els mòduls negres, molt populars en el mercat de la llar en alguns països europeus, tenen un nivell premium més alt que els mòduls de PERC convencionals perquè són més bonics per combinar amb les teulades fosques. 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 bell” no té cap problema. Té un aspecte bonic i una major eficiència de conversió, de manera que l'escenari de l'aplicació és una gamma més àmplia i una capacitat de prima de producte més forta.

El procés de producció és madur, però la dificultat tècnica és alta

Com que IBC té una eficiència de conversió i avantatges econòmics més alts, per què tan poques empreses despleguen 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 per al seu menys “agrupament”.

 

En el sentit tradicional, l’IBC té principalment tres rutes de procés: una és el procés clàssic d’IBC representat per SunPower, l’altre és el procés Polo-IBC representat per ISFH (TBC és del mateix origen que és), i el tercer es representa Pel procés de Kaneka HBC. La Ruta Tecnològica ABC d’Aixu es pot considerar com la quarta via tecnològica.

 

Des de la perspectiva de la maduresa del procés de producció, l’IBC clàssic ja ha aconseguit la producció massiva. Les dades mostren que SunPower ha enviat un total de 3.500 milions de peces; ABC aconseguirà una escala de producció massiva de 6,5GW al tercer trimestre d’aquest any. Components de la sèrie de "forat negre" de la tecnologia. Relativament, la tecnologia de TBC i HBC no és prou madura i es necessitarà temps per realitzar la comercialització.

 

Específic al procés de producció, el principal canvi d’IBC en comparació amb PERC, TOPCON i HJT rau en la configuració de l’elèctrode posterior, és a dir, la formació de regió P+ interdigitada i regió N+, 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: impressió de pantalla, gravat làser i implantació d’ions, donant lloc a tres subregles diferents, i cada sub-rute correspon a tants processos com a 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 avantatges de costos importants. No obstant això, 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 precisos, augmentant així la dificultat del procés i el cost de producció. El gravat làser té els avantatges dels tipus de dopatge baix compostos i controlables, però el procés és complex i difícil. La implantació d’ions té les característiques de l’alta precisió de control i la bona uniformitat de difusió, però el seu equip és car i és fàcil causar danys en 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 la Companyia a la reunió de borsa 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 acumulació tècnica profunda i el seu volum d’enviament ocupa el segon lloc del 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 propera 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 elevat, que pot estendre eficaçment el cicle de vida tecnològic, mantenint 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 Perovskite per formar una bateria en tàndem amb una eficiència de conversió més gran és considerada per unanimitat per la indústria com una de les rutes tecnològiques principals en el futur. Per tant, és probable que IBC es converteixi en una de les rutes tecnològiques de propera generació dels actuals CAMPS TOPCON i HJT. Actualment, diverses empreses han revelat que estan realitzant 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 el corrent, millorant així l’eficiència de conversió fotoelèctrica. TBC té els avantatges d’una bona estabilitat, un excel·lent contacte de passivació selectiva i 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 la passivació del polisílic i la integració amb la ruta del procés IBC.

 

L’HBC format per la superposició de HJT i IBC no té blindatge d’elèctrodes a la superfície frontal i utilitza una capa anti-reflexió en lloc de TCO, que té menys pèrdues òptiques i un cost inferior en el rang de longitud d’ona curta. A causa del seu millor efecte de passivació i més baix coeficient de temperatura, HBC té avantatges evidents en l'eficiència de conversió a l'extrem de la bateria i, alhora, la generació d'energia a l'extrem del mòdul també és més gran. Tanmateix, els problemes de procés de producció com ara l’aïllament estrict dels elèctrodes, el procés complex i la finestra de processos estrets de l’IBC són encara les dificultats que dificulten la seva industrialització.

 

El PSC IBC format per la superposició de perovskita i IBC pot adonar -se de 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 definitiva de PSC IBC és teòricament més elevada, 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.

 

Dirigint la “economia de bellesa” de la indústria fotovoltaica

Des del nivell d’aplicació, amb l’esclat de mercats distribuïts a tot el món, els productes del mòdul IBC amb una major eficiència de conversió i un aspecte més elevat tenen àmplies perspectives de desenvolupament. En particular, les seves característiques d’alt valor poden satisfer la recerca de “bellesa” dels consumidors, i s’espera que obtingui una determinada prima de producte. En referència a la indústria dels aparells domèstics, la “economia d’aparença” s’ha convertit en la força principal 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 de creixement potencial a mitjà o llarg termini.

 

Pel que fa a l'estructura del mercat, actualment només hi ha uns quants jugadors al camp IBC, com TCL Zhonghuan (MAXN), Longi Green Energy i Aixu, mentre que la quota de mercat distribuïda ha representat més de la meitat del fotovoltaic global mercat. Especialment amb el brot a escala completa del mercat europeu d’emmagatzematge òptic de la llar, que és menys sensible als preus, d’alta eficiència i de productes de mòdul IBC d’alt valor, és probable que sigui popular entre els consumidors.


Posada Posada: 02-202222222.