Зошто IBC технологијата на батеријата не стана мејнстрим на фотоволтаичната индустрија?

Неодамна, TCL Zhonghuan најави да се претплати на конвертибилни обврзници од MAXN, компанија за акционери, за 200 милиони американски долари за поддршка на истражувањето и развојот на своите производи Maxeon 7 серии врз основа на технологијата на батерии IBC. На првиот трговски ден по објавувањето, цената на акциите на TCL Central се зголеми до границата. И акциите на AIXU, кои исто така ја користат технологијата за батерии IBC, со батеријата ABC да биде масовно произведена, цената на акциите се зголеми за повеќе од 4 пати од 27 април.

 

Бидејќи фотоволтаичната индустрија постепено влегува во ерата на типот N-тип, технологијата за батерии од типот N-тип претставена од TopCon, HJT и IBC стана во фокусот на претпријатијата кои се натпреваруваат за распоред. Според податоците, TopCon има постоечки производствен капацитет од 54GW, и под-изградба и планиран производствен капацитет од 146GW; Постојниот производствен капацитет на HJT е 7GW, а неговиот под-изградба и планираниот производствен капацитет е 180 GW.

 

Сепак, во споредба со TopCon и HJT, нема многу кластери на IBC. Постојат само неколку компании во областа, како што се TCL Central, AIXU и Longi Green Energy. Вкупната скала на постојниот, во изградба и планиран производствен капацитет не надминува 30GW. Мора да знаете дека IBC, која има историја од скоро 40 години, веќе е комерцијализиран, процесот на производство созреа, а ефикасноста и трошоците имаат одредени предности. Која е причината што IBC не стана мејнстрим технолошки пат на индустријата?

Технологија на платформа за поголема ефикасност на конверзија, привлечен изглед и економија

Според податоците, IBC е структура на фотоволтаична клетка со задниот спој и контакт со грб. Прво беше предложено од SunPower и има историја од скоро 40 години. Предната страна го усвојува филмот за пасивација со двојно-рефлексија на SINX/SIOX, без метални мрежни линии; и емитерот, полето на задното поле и соодветните позитивни и негативни метални електроди се интегрирани на задниот дел на батеријата во интердигирана форма. Бидејќи предната страна не е блокирана од мрежните линии, светлото на инцидентот може да се искористи во максимална мерка, може да се зголеми ефективната област за емитување на светлината, може да се намали оптичката загуба и целта за подобрување на ефикасноста на фотоелектричната конверзија може да биде постигнато.

 

Податоците покажуваат дека теоретската граница на ефикасност на конверзија на IBC е 29,1%, што е повисоко од 28,7% и 28,5% од TopCon и HJT. Во моментов, просечната ефикасност на конверзија на масовно производство на најновата технологија на IBC ќелии на MAXN достигна над 25%, а новиот производ Maxeon 7 се очекува да се зголеми на над 26%; Просечната ефикасност на конверзијата на ABC ќелијата AIXU се очекува да достигне 25,5%, што е најголема ефикасност на конверзија во лабораторијата, ефикасноста е дури 26,1%. Спротивно на тоа, просечната ефикасност на конверзија на масовно производство на TopCon и HJT откриена од компаниите е генерално помеѓу 24% и 25%.

Придобивајќи од едностраната структура, IBC исто така може да биде надредена со TopCon, HJT, Perovskite и други технологии на батерии за да формираат TBC, HBC и PSC IBC со поголема ефикасност на конверзија, така што е позната и како „технологија на платформа“. Во моментов, најголемата лабораториска ефикасност на конверзија на TBC и HBC достигна 26,1% и 26,7%. Според резултатите од симулацијата на перформансите на PSC IBC клетките спроведени од странски тим за истражување, ефикасноста на конверзијата на 3-T структура PSC IBC подготвена на IBC долна ќелија со 25% фотоелектрична ефикасност на конверзија предната текстура е дури 35,2%.

Додека крајната ефикасност на конверзијата е поголема, IBC има и силна економија. Според проценките на експертите во индустријата, сегашната цена по W на TopCon и HJT е 0,04-0,05 јуани/w и 0,2 јуани/w повисоки од онаа на PERC, а компаниите кои целосно го совладаат процесот на производство на IBC можат да ја постигнат истата цена Како Перк. Слично на HJT, инвестицијата за опрема на IBC е релативно висока, достигнувајќи околу 300 милиони јуани/GW. Сепак, придобивките од карактеристиките на ниската потрошувачка на сребро, цената по W на IBC е помала. Вреди да се спомене дека ABC на AIXU постигнала технологија без сребро.

Покрај тоа, IBC има прекрасен изглед затоа што не е блокиран од мрежните линии на предната страна и е посоодветен за сценарија за домаќинства и дистрибуирани пазари како што е BIPV. Особено на помалку пазарот на потрошувачи чувствителни на цени, потрошувачите се повеќе од подготвени да платат премија за естетски пријатен изглед. На пример, црните модули, кои се многу популарни на пазарот на домаќинства во некои европски земји, имаат повисоко ниво на премиум од конвенционалните PERC модули затоа што тие се поубави за да одговараат на темните покриви. Како и да е, поради проблемот со процесот на подготовка, ефикасноста на конверзијата на црните модули е помала од онаа на PERC модулите, додека „природно убавиот“ IBC нема таков проблем. Има прекрасен изглед и поголема ефикасност на конверзија, така што сценарио за апликација поширок опсег и посилна можност за премиум на производи.

Процесот на производство е зрел, но техничката тешкотија е голема

Бидејќи IBC има поголема ефикасност на конверзија и економски предности, зошто толку малку компании распоредуваат IBC? Како што споменавме погоре, само компаниите кои целосно го совладаат процесот на производство на IBC можат да имаат цена што е во основа иста како онаа на PERC. Затоа, сложениот процес на производство, особено постоењето на многу видови на полупроводнички процеси, е основната причина за неговото помалку „групирање“.

 

Во традиционална смисла, IBC главно има три процесни патеки: едниот е класичен IBC процес претставен со SunPower, а другиот е процесот на поло-IBC претставен од ISFH (TBC е со исто потекло како што е), а третиот е претставен од Kaneka HBC процес. Технолошката рута ABC на AIXU може да се смета како четврти технолошки пат.

 

Од гледна точка на зрелоста на процесот на производство, класичниот IBC веќе постигна масовно производство. Податоците покажуваат дека SunPower испорачала вкупно 3,5 милијарди парчиња; АБЦ ќе постигне скала за масовно производство од 6,5 GW во третиот квартал од оваа година. Компоненти на серијата „црна дупка“ на технологијата. Релативно кажано, технологијата на TBC и HBC не е доволно зрела и ќе биде потребно време да се реализира комерцијализација.

 

Специфична за процесот на производство, главната промена на IBC во споредба со PERC, TOPCON и HJT лежи во конфигурацијата на задната електрода, односно формирање на интердигитиран P+ регион и N+ регион, што е исто така клучот за влијанието на перформансите на батеријата . In the production process of the classic IBC, the configuration of the back electrode mainly includes three methods: screen printing, laser etching, and ion implantation, resulting in three different sub-routes, and each sub-route corresponds to as many processes as 14 Чекори, 12 чекори и 9 чекори.

 

Податоците покажуваат дека иако печатењето на екранот со зрела технологија изгледа едноставно на површината, има значителни предности на трошоците. Меѓутоа, затоа што е лесно да се предизвика дефекти на површината на батеријата, ефектот на допинг е тешко да Ласерското гравирање има предности на ниски сложени и контролирани типови на допинг, но процесот е сложен и тежок. Имплантацијата на јон има карактеристики на прецизност со голема контрола и добра дифузија униформност, но неговата опрема е скапа и лесно е да се предизвика оштетување на решетките.

 

Осврнувајќи се на процесот на производство на ABC на AIXU, тој главно го усвојува методот на ласерско гравирање, а процесот на производство има дури 14 чекори. Според податоците откриени од компанијата на состанокот за размена на перформанси, стапката на принос на масовно производство на ABC е само 95%, што е значително пониско од 98% од PERC и HJT. Мора да знаете дека AIXU е професионален производител на ќелии со длабока техничка акумулација, а обемот на пратката е на второ место во светот во текот на целата година. Ова исто така директно потврдува дека тешкотијата во процесот на производство на IBC е голема.

 

Една од следните генерации технолошки патеки на Топкон и ХЈТ

Иако процесот на производство на IBC е релативно тежок, неговите технички карактеристики од типот на платформата надредат повисока граница за ефикасност на конверзија, што може ефикасно да го прошири животниот циклус на технологијата, истовремено одржувајќи ја пазарната конкурентност на претпријатијата, исто така може да ја намали операцијата предизвикана од технолошката итерација . Ризик. Особено, редењето со TopCon, HJT и Perovskite за да формирате тандем батерија со поголема ефикасност на конверзија, едногласно се смета од индустријата како една од главните технолошки патеки во иднина. Затоа, IBC најверојатно ќе стане еден од следните генерации технолошки патеки на тековните кампови TopCon и HJT. Во моментов, голем број компании откриле дека спроведуваат релевантни технички истражувања.

 

Поточно, TBC формирана од суперпозицијата на TopCon и IBC користи поло технологија за IBC без штит од предната страна, што го подобрува ефектот на пасивацијата и напонот на отворено коло без да изгуби струја, а со тоа ја подобрува ефикасноста на фотоелектричната конверзија. TBC има предности на добра стабилност, одличен контакт со селективна пасивација и висока компатибилност со IBC технологијата. Техничките тешкотии во неговиот процес на производство лежат во изолацијата на задната електрода, униформноста на квалитетот на пасивацијата на полисиликон и интеграцијата со патеката за процеси на IBC.

 

HBC формирана од суперпозицијата на HJT и IBC нема заштитен електрода на предната површина и користи анти-рефлексија слој наместо TCO, кој има помалку оптички загуби и пониска цена во краткиот опсег на бранова должина. Поради својот подобар ефект на пасивација и понизок коефициент на температура, HBC има очигледни предности во ефикасноста на конверзијата на крајот на батеријата, а во исто време, производството на електрична енергија на крајот на модулот е исто така поголемо. Како и да е, проблемите со процесот на производство, како што се строга изолација на електрода, комплексен процес и тесен процес на процеси на IBC, сè уште се тешкотиите што ја попречуваат нејзината индустријализација.

 

PSC IBC формиран од суперпозицијата на перовскит и IBC може да го реализира комплементарниот спектар на апсорпција, а потоа да ја подобри ефикасноста на фотоелектричната конверзија со подобрување на стапката на користење на сончевиот спектар. Иако крајната ефикасност на конверзијата на PSC IBC е теоретски поголемо, влијанието врз стабилноста на кристалните производи на силиконски клетки по редење и компатибилноста на производниот процес со постојната производна линија се еден од важните фактори што го ограничуваат неговиот развој.

 

Водење на „економијата за убавина“ на фотоволтаичната индустрија

Од нивото на апликација, со појава на дистрибуирани пазари низ целиот свет, производите на IBC модули со поголема ефикасност на конверзија и поголем изглед имаат широки изгледи за развој. Особено, неговите карактеристики со висока вредност можат да го задоволат потрагата по „убавината“ на потрошувачите и се очекува да добие одредена премија за производи. Осврнувајќи се на индустријата за домашни апарати, „економијата на изглед“ стана основна движечка сила за раст на пазарот пред епидемијата, додека оние компании кои се фокусираат само на квалитетот на производот, постепено ги напуштија потрошувачите. Покрај тоа, IBC е исто така многу погоден за BIPV, што ќе биде потенцијална точка на раст на среден до долг рок.

 

Што се однесува до структурата на пазарот, во моментов има само неколку играчи во полето IBC, како што се TCL Zhonghuan (MAXN), Longi Green Energy и AIXU, додека дистрибуираниот удел на пазарот претставува повеќе од половина од целокупниот фотоволтаичен пазар. Особено со целосна појава на избувнување на европскиот пазар за оптички складишта за домаќинства, кој е помалку чувствителни на цени, високо-ефикасни и производи со висока вредност IBC, најверојатно, ќе бидат популарни кај потрошувачите.


Време на објавување: Сеп-02-2022