光伏行業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力在于技術(shù)創(chuàng)新,作為技術(shù)迭代周期內(nèi)最具潛力的下一代高效電池技術(shù),異質(zhì)結(jié)(HJT)的降本增效進(jìn)程受到高度關(guān)注。今年,愛康在薄片化、微晶工藝、少銀化、無銦TCO、鈣鈦礦疊層等多項(xiàng)降本增效核心措施上取得明顯進(jìn)展,異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程駛?cè)?ldquo;快車道”。
微晶硅工藝導(dǎo)入,效率提升先行一步
愛康微晶工藝是通過VHF - PECVD技術(shù)在異質(zhì)結(jié)電池表面形成微晶硅薄膜。相較于傳統(tǒng)非晶硅薄膜,微晶異質(zhì)結(jié)電池的導(dǎo)電性和透光度更優(yōu),填充因子優(yōu)勢更明顯,電流相對較低,開路電壓提高,光電轉(zhuǎn)換效率可提升0.2-0.3%以上。
愛康通過對工藝和設(shè)備不斷升級(jí),不斷突破單面/雙面微晶異質(zhì)結(jié)的效率極限。目前,愛康單面微晶異質(zhì)結(jié)電池的量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率為25.3%-25.4%,最高批次可突破25.6%,生產(chǎn)良率為98%。今年第四季度,愛康將導(dǎo)入雙面微晶異質(zhì)結(jié)電池的量產(chǎn),預(yù)計(jì)平均轉(zhuǎn)換效率突破25.6%-25.7%,處于行業(yè)領(lǐng)先地位。在組件工藝上,愛康通過導(dǎo)入雙面微晶工藝,疊加光轉(zhuǎn)膜和二次鍍膜玻璃,CTM達(dá)到98%,電池到組件的封裝功率損失進(jìn)一步減小。
多主柵/無主柵探索,提效降本雙效俱優(yōu)
愛康主要通過研發(fā)超多主柵(SMBB)、無主柵(0BB)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)提效降本。SMBB技術(shù)通過增加主柵數(shù)量降低主柵高度和寬度,提高入射光利用率、降低銀漿耗量和電學(xué)損耗。同時(shí),焊帶和柵線接觸點(diǎn)變多,提升焊接可靠性和導(dǎo)電性。從去年開始,愛康高效異質(zhì)結(jié)組件已從12BB轉(zhuǎn)向18BB超多主柵技術(shù)量產(chǎn),210-66版型的異質(zhì)結(jié)組件(18BB)最高功率突破720W,量產(chǎn)平均功率可達(dá)705W。
在無主柵技術(shù)方面,愛康采用銅焊帶匯集細(xì)柵電流并實(shí)現(xiàn)電池互連,電池正反面均沒有印刷主柵,實(shí)現(xiàn)了賤金屬代替銀主柵的功能,細(xì)柵采用銀包銅的漿料,整體電池片每瓦銀耗低于8mg。同時(shí),愛康采用低成本的低溫層壓技術(shù),銅焊帶主柵數(shù)量增加至22-24BB,實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)組件效率及CTM的穩(wěn)步提升。今年SNEC展會(huì)期間,愛康無主柵異質(zhì)結(jié)高效組件曾首次亮相,功率高達(dá)730W,轉(zhuǎn)換效率突破23.5%。目前,愛康已初步具備0BB無主柵組件的量產(chǎn)能力,目前試驗(yàn)線正在進(jìn)行產(chǎn)能爬坡的調(diào)試,預(yù)計(jì)今年底或明年初將導(dǎo)入量產(chǎn)。0BB技術(shù)應(yīng)用后異質(zhì)結(jié)可降銀漿成本為0.03-0.04元/W。0BB技術(shù)疊加30%銀包銅漿料,預(yù)計(jì)異質(zhì)結(jié)最終銀漿成本約0.03-0.04元/W。
硅片薄片化布局,深挖降本潛能
異質(zhì)結(jié)電池在適配薄片化處理具有天然優(yōu)勢。首先,異質(zhì)結(jié)電池具有全對稱結(jié)構(gòu),無機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生,疊加200℃以下的低溫工藝制程,不易引起硅片翹曲,為硅片薄片化奠定了基礎(chǔ)。其次,薄片化處理對異質(zhì)結(jié)的轉(zhuǎn)換效率影響有限。相較于傳統(tǒng)PERC電池150um的減薄極限,異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率受影響的厚度約為90um。
目前,愛康正在逐步研發(fā)和推進(jìn)薄片化進(jìn)程,110um薄硅片已處于中試階段,相較于150um厚度,效率可提升0.2%以上,對應(yīng)電池片價(jià)格可降低0.03~0.04元/W。根據(jù)研發(fā)進(jìn)度來看,愛康有望在2023年底導(dǎo)入100um硅片量產(chǎn),未來90um厚度硅片量產(chǎn)指日可待。超薄硅片技術(shù)的運(yùn)用,以及其他降本技術(shù)的逐步實(shí)現(xiàn),未來愛康異質(zhì)結(jié)電池單瓦成本有望與PERC打平。
導(dǎo)電漿料優(yōu)化,少銀化優(yōu)勢明顯
銀漿是異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)品的核心輔材,在非硅成本中占比超過40%,是異質(zhì)結(jié)成本高昂的主要因素。愛康一直關(guān)注包括銀包銅、銅電鍍等少銀化各項(xiàng)降本技術(shù)。
銀包銅粉主要通過化學(xué)鍍技術(shù),經(jīng)成型及表面處理工藝,在超細(xì)銅粉表面形成不同厚度的銀鍍層,通過調(diào)節(jié)漿料的銀、銅比例及表面包覆性來提高抗氧化能力和導(dǎo)電性能。目前,愛康量產(chǎn)導(dǎo)入了含銀量為40%-50%的銀包銅漿料,明顯優(yōu)于行業(yè)主流的50%含銀比例,遠(yuǎn)期是向含銀量30%-20%的方向推進(jìn)。根據(jù)愛康技術(shù)專家的測算,若將40%包銅漿料導(dǎo)入后預(yù)計(jì)單瓦異質(zhì)結(jié)電池降本0.06-0.07元。
自2018年起,愛康就開始研發(fā)電鍍銅技術(shù)。電鍍銅的去銀化路徑,可去除近銅價(jià)百倍的低溫銀漿耗量和分散性粘結(jié)劑、玻璃粉等阻電材質(zhì),從而提升轉(zhuǎn)換效率。目前,愛康開發(fā)了銅電鍍的中試線,組件封裝工藝及組件可靠性正在測試中,雙面微晶異質(zhì)結(jié)電池疊加電鍍銅金屬柵線,可帶來大約0.5%的轉(zhuǎn)換效率提升。愛康科技研究院副院長黃信二博士介紹道,“愛康通過銀包銅、銅電鍍工藝、柵線圖形優(yōu)化、無主柵等工藝,來實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)的少銀化目標(biāo),預(yù)計(jì)2023年底異質(zhì)結(jié)每瓦銀漿成本可降至0.05元。”
無銦及減銦TCO深化試驗(yàn)
ITO靶材中的稀有金屬銦,是異質(zhì)結(jié)電池制造成本高昂的一大因素。為降低制造成本,愛康持續(xù)研發(fā)無銦及減銦的TCO鍍膜方案。目前,愛康正在穩(wěn)步推進(jìn)減銦及無銦TCO的中試線工作,相關(guān)進(jìn)展比較順利,有望在2024年初實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)導(dǎo)入。隨著無銦TCO的導(dǎo)入,TCO成本將進(jìn)一步降低0.01-0.02元/瓦。
鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊層電池曙光已現(xiàn)
與鈣鈦礦結(jié)合形成疊層電池是提升異質(zhì)結(jié)潛力的前沿技術(shù)方向。愛康在綜合考慮到鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)疊層電池的兼容性優(yōu)勢、量產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)儲(chǔ)備等因素后,組建了專業(yè)、成熟的研發(fā)團(tuán)隊(duì),聚焦鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)疊層技術(shù)的研究、制備及應(yīng)用。目前,愛康鈣鈦礦- 異質(zhì)結(jié)疊層產(chǎn)品中試線建設(shè)工作正按計(jì)劃扎實(shí)推進(jìn),初期目標(biāo)為電池平均轉(zhuǎn)換效率突破30%。
隨著多項(xiàng)降本工藝的突破和規(guī)?;瘮U(kuò)產(chǎn)條件的成熟,高效異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性逐步凸顯。預(yù)計(jì)2023年底,異質(zhì)結(jié)組件端成本有望打平TOPCon,高效異質(zhì)結(jié)的大規(guī)模量產(chǎn)之日即將到來。作為全球異質(zhì)結(jié)領(lǐng)軍企業(yè),愛康堅(jiān)定發(fā)展以異質(zhì)結(jié)為核心的高效制造產(chǎn)業(yè),通過一體化布局N型先進(jìn)產(chǎn)能,率先領(lǐng)跑N型光伏主賽道。目前,伴隨著愛康湖州、舟山等生產(chǎn)基地的規(guī)模化生產(chǎn)和產(chǎn)能釋放,愛康已具備4GW高效異質(zhì)結(jié)電池片的量產(chǎn)能力。未來,愛康將繼續(xù)夯實(shí)N型資源布局、穩(wěn)步落實(shí)公司擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,推動(dòng)光伏發(fā)電向高質(zhì)量、低成本、規(guī)模發(fā)展目標(biāo)挺進(jìn),為低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展增添綠色動(dòng)力。
原標(biāo)題:25.6%!愛康微晶異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率刷新,降本提效進(jìn)展頻頻!