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TOPCon與PERC成本及溢價(jià)對(duì)比
日期:2023-07-20   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_luxiaoyun 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
1. TOPCon與PERC電池成本對(duì)比(以LPCVD路線為例)

目前TOPCon電池成本較PERC高出約0.01元/W,考慮硅片薄片化進(jìn)度、電池 導(dǎo)電銀漿成本降低及良率提升,以及高功率組件攤薄非硅成本降本空間,一體化下 成本有望率先與PERC打平。為量化TOPCon降本進(jìn)程,我們按照PERC/TOPCon 電池平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率分別為23.2%/25%進(jìn)行成本測(cè)算。

電池環(huán)節(jié)

(1)硅片成本:N型硅片是通過(guò)摻雜磷元素制成,由于磷原子與硅相溶性較 差,因此對(duì)硅料、輔材的純度及生產(chǎn)過(guò)程控制要求更高,成本更高,較P型硅片存在 一定溢價(jià)。但隨著N型硅片規(guī)模化生產(chǎn)及技術(shù)進(jìn)步,疊加薄片化進(jìn)程加速,N型硅片 溢價(jià)有望逐步縮小。根據(jù)TCL中環(huán)23年5月11日硅片報(bào)價(jià),182尺寸N型硅片較P型存 在1.8%溢價(jià),較2022年6月8.1%的溢價(jià)已出現(xiàn)大幅下降。

根據(jù)CPIA,2022年 TOPCon/PERC硅片的平均厚度分別為140μm、155μm,預(yù)計(jì)2025年有望分別減薄 至120μm、140μm。根據(jù)我們測(cè)算,截至23年5月11日P型182電池硅片全成本0.48 元/W,TOPCon硅片全成本0.44元/W;若轉(zhuǎn)換效率達(dá)25%、良率提高至99%,TOPCon 電池單瓦硅成本有望與PERC持平。

(2)非硅成本:根據(jù)我們測(cè)算,目前TOPCon非硅成本為0.21元/W,相較PERC 高出0.05元/W,主要銀漿增加約0.025元/W,設(shè)備增加帶來(lái)折舊增加約0.005元/W, 能耗增加約0.006元/W,良率及耗材增加0.014元/W,具體降本路徑如下:

①銀漿:由于TOPCon電池的發(fā)射極需增加銀漿用量才可達(dá)到適合規(guī)?;瘧?yīng)用 的電學(xué)性能,同時(shí)TOPCon電池正反面均需要使用銀漿,因此單片TOPCon電池的 銀漿耗量大幅提升。根據(jù)CPIA統(tǒng)計(jì),2022年P(guān)型電池正銀耗量約65mg/片,背銀約 26mg/片;TOPCon電池雙面銀漿(95%銀,正面主柵使用銀漿,細(xì)柵使用銀鋁漿) 平均消耗量約 115mg/ 片,且由于TOPCon銀漿價(jià)格目前仍高于PERC銀漿,測(cè)算 得到TOPCon電池銀漿成本高出約0.025元/W。

未來(lái)隨著TOPCon高溫銀漿規(guī)模生產(chǎn),采購(gòu)溢價(jià)將逐步縮?。籗MBB、無(wú)主柵及激光轉(zhuǎn)印等技術(shù)升級(jí)推動(dòng)單片電池銀漿耗 量下降,單片電池銀漿成本有望下降。此外,電池轉(zhuǎn)換效率的提高將攤薄銀漿單瓦 成本。

②折舊:由于TOPCon增加硼擴(kuò)、隧穿氧化及多晶硅層沉積設(shè)備,當(dāng)下新建 LPCVD產(chǎn)線設(shè)備投資額為0.17元/W,對(duì)應(yīng)折舊成本增加約0.017元/W,未來(lái)仍可通 過(guò)關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化等方式進(jìn)一步降低。

③能耗:由于TOPCon摻雜元素由磷變?yōu)榕穑枰诟哌_(dá)900-1100攝氏度高溫 擴(kuò)散或進(jìn)行二次摻雜,導(dǎo)致能耗成本增加約0.006元/W,可通過(guò)激光摻雜進(jìn)行降低能 耗,同時(shí)提升效率。

④良率及耗材:LPCVD路線成熟度較高,但容易產(chǎn)生繞鍍問(wèn)題,清洗時(shí)導(dǎo)致 良率降低,目前平均量產(chǎn)良率約98%,較PERC良率99%仍有差距,良率損失導(dǎo)致 非硅成本增加約0.006元/W,同時(shí),LPCVD容易導(dǎo)致石英管炸裂,每15天需對(duì)石英 管進(jìn)行一次清洗,石英耗材成本增加約0.008元/W。

組件環(huán)節(jié):TOPCon組件能夠與多主柵、半片、疊瓦等技術(shù)匹配,實(shí)現(xiàn)更高輸 出功率,以晶科能源推出的TOPCon組件Tiger Neo為例,其選擇182尺寸硅片,結(jié) 合多主柵以及半片技術(shù)降低內(nèi)阻損耗,并采用圓絲焊帶、高反光貼附材料等獲得更 好發(fā)電增幅,雙面率最高達(dá)85%以上,性能、功率、能量密度和可靠性全面增強(qiáng), 量產(chǎn)輸出功率最高達(dá)625W(182-78P),較相同封裝方案下的PERC組件高出約30W, 有效攤薄組件環(huán)節(jié)非硅成本。

根據(jù)我們測(cè)算,盡管TOPCon組件出于更高阻水性要 求,傾向使用POE膠膜,在相同封裝版型方案下,當(dāng)TOPCon組件輸出功率分別高 出PERC組件25W、50W、75W時(shí),其非硅成本較PERC降低約0.01元/W、0.036元 /W、0.048元/W。

2. TOPCon 與 PERC 電池溢價(jià)對(duì)比(以 LPCVD 路線為例)

采用激光技術(shù)摻雜形成SE可提升TOPCon電池效率約0.2-0.3%。選擇性發(fā)射極 (Selective emitter,SE)結(jié)構(gòu)是提高晶硅電池轉(zhuǎn)換效率的重要方式,該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 在接受光照的區(qū)域淺擴(kuò)散形成低摻雜區(qū),在金屬電極下形成高摻雜區(qū)域,從而使得 表面少子復(fù)合減少,金屬電極與發(fā)射極之間形成良好歐姆接觸,從而獲得更高短路 電流、開(kāi)路電壓和填充因子,從而提高轉(zhuǎn)換效率,激光摻雜(laser doping,LD)可 在常溫常壓下形成SE結(jié)構(gòu),改善由高溫導(dǎo)致的硅片表面損失。TOPCon激光硼摻雜 技術(shù)是通過(guò)沉積或印刷硼摻雜源,在激光背面開(kāi)槽過(guò)程中同步形成激光重?fù)诫s區(qū), 降低背面接觸復(fù)合速率及背面硅鋁接觸電阻,提升太陽(yáng)電池開(kāi)路電壓Voc和填充因子 FF,將轉(zhuǎn)換效率0.5%。根據(jù)帝爾激光《2023年1月2日-2023年1月4日投資者關(guān)系活 動(dòng)記錄表》,其通過(guò)激光工藝提升TOPCon轉(zhuǎn)換效率約0.2-0.3%。

TOPCon組件兼?zhèn)涓唠p面率、低溫度系數(shù)和低衰減等優(yōu)勢(shì),賦予性能溢價(jià)。根 據(jù)坎德拉具體項(xiàng)目案例,TOPCon組件與PERC相比,由于高雙面率(85%)、低溫 度系數(shù)(-0.25%/℃)、高轉(zhuǎn)換效率(22%以上)、低衰減率(-0.4%/年)等優(yōu)勢(shì), 全生命周期的發(fā)電增益達(dá)3%以上,同時(shí)能夠使系統(tǒng)BOS成本有所下降。

由于在 LCOE或IRR相同時(shí),組件溢價(jià)空間主要取決于發(fā)電量的提升及系統(tǒng)成本的下降程度, 坎德拉以P型PERC組件為測(cè)算基準(zhǔn),在相同IRR時(shí),測(cè)算N型TOPcon組件發(fā)電量增 益及系統(tǒng)成本下降所帶來(lái)的溢價(jià)能力。發(fā)電量提升帶來(lái)的溢價(jià)空間:在IRR相同條件下,當(dāng)TOPCon組件相較PERC組 件發(fā)電增益分別為2.55%、4%時(shí),其溢價(jià)空間分別為0.12元/W、0.175元/W。TOPcon 組件首年發(fā)電小時(shí)數(shù)與PERC組件增益2.55%,其溢價(jià)空間為0.12元/W。當(dāng)?shù)孛娣?射率增加至40%,發(fā)電增益為4%時(shí),溢價(jià)空間為0.175元/W。

BOS節(jié)約帶來(lái)的溢價(jià)空間:由于N型組件轉(zhuǎn)換效率更高,從而在單位面積下的 輸出功率較高,因此在土地面積和組件數(shù)量相同的情況下,系統(tǒng)裝機(jī)容量更大。但 由于組件電性能參數(shù)不同、組件串聯(lián)數(shù)不同,使得支架、電纜成本仍有差異。組件 并聯(lián)數(shù)的差異影響匯流箱成本,組件數(shù)量的差異則會(huì)影響土安裝面積和人工安裝成 本。根據(jù)測(cè)算,N型TOPcon在BOS方面節(jié)約成本為0.0174元/W。

原標(biāo)題:TOPCon與PERC成本及溢價(jià)對(duì)比
 
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