一、TOPCon 技術(shù)工藝
1、TOPCon技術(shù):TOPCon采用背面氧化層+摻雜多晶硅的復(fù)合結(jié)構(gòu),形成良好的鈍化接觸,全面提升電池的性能。
2、TOPCon工藝流程:
3、原位摻雜和非原位摻雜:兩種選擇對(duì)性能差異不大,但從摻雜之后的后續(xù)處理問題來(lái)看,目前原位摻雜是比較折中的選則,是最容易量產(chǎn)、最穩(wěn)定的選擇,可控性較好。
4、PE和LP:PE路線有先天性問題,體現(xiàn)不出TOPCon的優(yōu)勢(shì)。Poly沉積快,致密性很差, 用PE做的電池效率低。從量產(chǎn)角度看,LP已經(jīng)滿足需求,后續(xù)LP將是主流。
5、N型和P型技術(shù)路徑和難度對(duì)比:P型做TOPCon容易很多,但效率提升不太明顯,僅比P型PERC效率高0.5pct左右。這主要是載流子的問題,P型的載流子是空穴,躍遷相對(duì)比較難,而N型的載流子是電子,所以目前主流選擇N型。
6、TOPCon和IBC結(jié)合的可行性:今年除了是TOPCon的元年,也是N型硅片的元年。N型硅片具有先天性優(yōu)勢(shì),TOPCon技術(shù)是可以和HJT和IBC技術(shù)融合的,但是目前TOPCon尚且處于能做的階段,而不是技術(shù)很好的階段。
二、TOPCon與PERC對(duì)比
1、優(yōu)勢(shì):
效率高:TOPCon目前量產(chǎn)效率最高的廠家效率高達(dá)24.8%,當(dāng)前主流的PERC是23.2%,TOPCon高1.6個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2023年下半年,TOPCon可以達(dá)到 26.8%,PERC的效率在23.5%左右,效率差能達(dá)到3.3個(gè)百分點(diǎn)。
衰減低:一方面,TOPCon電池沒有掉檔的情況,而PERC電池目前的測(cè)試效率經(jīng)一段時(shí)間后復(fù)測(cè)效率掉1~2個(gè)檔;另一方面,對(duì)于組件端,TOPCon發(fā)電功率不存在衰減,PERC首年有接近8%的功率衰減。
長(zhǎng)波響應(yīng)好:PERC只是對(duì)短波響應(yīng)好,TOPCon不管是長(zhǎng)波還是短波響應(yīng)都很好。TOPCon不受天氣影響,發(fā)電量持續(xù)保障,而PERC發(fā)電量受天氣影響嚴(yán)重。
2、劣勢(shì):
固定投資高:TOPCon設(shè)備投資2億元/GW,而PERC是1.2億元/GW。
工藝復(fù)雜:TOPCon工藝是12步,而PERC是11步,TOPCon新增三道工序,刪掉了兩道工 序,調(diào)整了一道工序,但它新增的幾道工序都是比較復(fù)雜難以控制的。
非硅成本高:目前來(lái)看TOPCon非硅成本是0.26-0.27元/W,PERC是在0.2元/W 左右,TOPCon比PERC高30%,預(yù)期最終兩者成本均有所降低后TOPCon成本比PERC高20%。
三、TOPCon與HJT對(duì)比
1、優(yōu)勢(shì):
技術(shù)成熟,兼容性好:TOPCon的技術(shù)相對(duì)成熟,兼容性好,12道工序中有8道工序和PERC完全一樣,新增的三道工序里面,設(shè)計(jì)的操作、工藝窗口、參數(shù)設(shè)置等與原有的PERC近似度非常高。
車間投資低:TOPCon設(shè)備投資2億元/GW,而HJT目前來(lái)看要做到3~3.5億元/GW。
量產(chǎn)性好:TOPCon的操作員工和工藝設(shè)備都可以直接從PERC原有車間無(wú)縫銜接,不需要做額外培訓(xùn)和技能升級(jí)。
效率高:目前TOPCon比HJT效率高0.4pct,預(yù)計(jì)到2023年效率差可能還會(huì)拉大。
非硅成本低:TOPCon是0.26-0.27元,而HJT目前是0.33元。
電池?zé)o衰減:TOPCon不管是電池端還是組件都沒有衰減,但是HJT因?yàn)槭褂玫蜏啬z,效率逐漸衰減。
2、劣勢(shì):
工藝流程長(zhǎng):TOPCon有12步,而HJT只有5步(清洗制絨、摻雜晶體硅、導(dǎo)電膜、絲網(wǎng)印刷、測(cè)試分選)。工序流程越長(zhǎng),意味著設(shè)備對(duì)應(yīng)的人員、工藝復(fù)雜度等增加很多。
車間占用面積大:工藝流程長(zhǎng)造成需要的設(shè)備多,土地占用面積大,同時(shí)整個(gè)工程車間的設(shè)備動(dòng)力成本等也會(huì)相應(yīng)增加。
硅片厚度降低幅度?。篜ERC的硅片厚度在170~175μm之間(如果減薄太多,鋁背廠的應(yīng)力將導(dǎo)致硅片強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)),TOPCon目前主流能做到150~155μm(要面臨硼擴(kuò)的超高溫和劇烈升降溫的考驗(yàn),后續(xù)應(yīng)該不會(huì)減薄太多),HJT目前主流的實(shí)驗(yàn)室批量在110~120μm之間,有極個(gè)別的廠家能做到90μm左右。TOPCon省了約20μm左右的厚度,而HJT省60μm左右。
硅片尺寸受限:TOPCon尺寸目前主流是182,210目前來(lái)看阻力較大,主要的阻力來(lái)自于電池板和組件端的面積。而HJT受工藝的限制小,可以優(yōu)先上210尺寸。
3、HJT量產(chǎn)化遇到的問題:
低溫銀漿:250度的超級(jí)低溫導(dǎo)致銀漿的金屬化非常差,帶來(lái)很多的衍生問題,最大的一點(diǎn)在于組件的焊接拉力完全不達(dá)標(biāo)。
TCO膜:TCO膜特別容易老化,老化后性能下降很嚴(yán)重。PERC和TOPCon電池組件壽命一般 是15~20年,而HJT技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室惡劣條件下,TCO膜的壽命是3~5年。
PVD&RPD設(shè)備:設(shè)備來(lái)源于半導(dǎo)體,要精準(zhǔn)控制,但是它連續(xù)作業(yè)能力不高。
原標(biāo)題:TOPCon電池與HJT&PERC電池優(yōu)劣點(diǎn)