在光伏行業(yè)中，毫無(wú)疑問(wèn)，技術(shù)驅(qū)動(dòng)帶來(lái)了成本的大幅下降，高效PERC電池技術(shù)也因其高效性、低成本性成為了主流電池技術(shù)。如今，PERC電池轉(zhuǎn)換效率提升越來(lái)越困難，行業(yè)逐漸開(kāi)始關(guān)注下一代的技術(shù)發(fā)展。而關(guān)于后PERC時(shí)代的技術(shù)發(fā)展，被討論最多的應(yīng)該就是TOPCon和異質(zhì)結(jié)技術(shù)。
（來(lái)源：微信公眾號(hào)“光伏們”作者：饒麗霞）
中科院電工所研究員王文靜表示，“目前看來(lái)PERC電池的下一代技術(shù)可能是往TOPCon或者異質(zhì)結(jié)的方向發(fā)展，因?yàn)榘呀饘侔雽?dǎo)體鈍化是整體的發(fā)展方向。但不論是TOPCon還是異質(zhì)結(jié)，能不能很好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還要靠技術(shù)的成熟度。”
這一觀點(diǎn)同樣得到了隆基樂(lè)葉產(chǎn)品總監(jiān)王夢(mèng)松的認(rèn)同。他認(rèn)為，目前異質(zhì)結(jié)及TOPCon技術(shù)最大的壓力在于能否在效率上與PERC電池拉開(kāi)空間。“這兩項(xiàng)技術(shù)未來(lái)想取得真正的市場(chǎng)突破，需要相對(duì)于PERC電池有1.5%以上轉(zhuǎn)換效率的提升，才能夠擁有大規(guī)模量產(chǎn)的空間?！?/p>
TOPCon是否會(huì)受到PERC提效和JIT降本的擠壓？
TOPCon技術(shù)是通過(guò)電池背面的隧穿氧化層和摻雜多晶硅層實(shí)現(xiàn)整面的背鈍化，且多子可以穿透兩層鈍化層，無(wú)需開(kāi)孔，避免了開(kāi)孔處硅材料損傷和金屬接觸區(qū)域的復(fù)合。
王文靜表示，“TOPCon電池的轉(zhuǎn)換效率要高于P型PERC單晶電池，但是低于HJT電池效率，屬于中間產(chǎn)物；同時(shí)，TOPCon工藝設(shè)備與常規(guī)PERC電池的兼容性較好，雙面衰減率低，這也是很多企業(yè)看好TOPCon的重要原因，當(dāng)前PERC電池產(chǎn)能巨大，短期內(nèi)全部轉(zhuǎn)成異質(zhì)結(jié)顯然不現(xiàn)實(shí)，而TOPCon只需加一些設(shè)備就可以兼容。”
在產(chǎn)業(yè)化方面，目前中來(lái)已經(jīng)擁有2GW TOPCon產(chǎn)能，產(chǎn)線(xiàn)平均效率22.5%，林洋400MW產(chǎn)能試制，天合、晶科也布局了一定的中試線(xiàn)，天合TOPCon效率達(dá)到24.58%。
“當(dāng)然，TOPCon電池也有一定的缺點(diǎn)，首先是工藝復(fù)雜，工藝步驟明顯增加，從清洗制絨到測(cè)試需12~13步；其次是成本較高，工藝成本和雙面銀漿帶來(lái)的成本上升是不可避免的；最后TOPCon效率的提升也有限。”王文靜表示，“目前需要注意的是，TOPCon是否會(huì)受到PERC和異質(zhì)結(jié)兩方面的擠壓，PERC的效率在一點(diǎn)一點(diǎn)提高，異質(zhì)結(jié)的成本在一點(diǎn)一點(diǎn)下降，TOPCon處于中間的位置或許會(huì)面臨比較尷尬的局面?！?/p>
另外，王文靜認(rèn)為，TOPCon技術(shù)在BBr3擴(kuò)散、硼離子注入、制備雙面摻雜層、 p-TOPCon電池的摻硼多晶硅等方面仍面臨著較大的挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)是與機(jī)遇并存的，天合光能高效電池研發(fā)副總監(jiān)陳奕峰表示，“目前來(lái)說(shuō)，HJT電池的結(jié)構(gòu)是革命性的，原有產(chǎn)線(xiàn)無(wú)法兼容，而TOPCon的結(jié)構(gòu)是漸進(jìn)式的，稍微替換一下設(shè)備，產(chǎn)線(xiàn)就可以升級(jí)。盡管現(xiàn)在還有很多的問(wèn)題，工藝、成本、良率、技術(shù)成熟度等等，但這些問(wèn)題如果解答的恰當(dāng)也是一種機(jī)遇，就像2014年的PERC也面臨著大量的問(wèn)題。相信在全行業(yè)的努力下，TOPCon有望成為高效電池在中國(guó)繼續(xù)推進(jìn)的浪潮。”
HIT：降本之路還有多遠(yuǎn)？
當(dāng)下異質(zhì)結(jié)總是免不了與TOPCon的各種比較，作為下一代技術(shù)的有力候選者之一，2018年以來(lái)已有一些企業(yè)對(duì)異質(zhì)結(jié)進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的布局，產(chǎn)能迅速擴(kuò)張。鈞石能源副總裁金屹預(yù)測(cè)認(rèn)為，2021年至2023年，異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能每年擴(kuò)產(chǎn)10GW，到2025年異質(zhì)結(jié)市場(chǎng)份額將有望達(dá)到20%。
異質(zhì)結(jié)電池市場(chǎng)情況（來(lái)源：鈞石能源）
作為國(guó)內(nèi)異質(zhì)結(jié)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化較早的企業(yè)，晉能對(duì)于異質(zhì)結(jié)的研究是比較深入的。晉能科技總經(jīng)理?xiàng)盍⒂驯硎荆爱愘|(zhì)結(jié)已經(jīng)熱鬧了一段時(shí)間，但同時(shí)也讓人很糾結(jié)，究竟該不該擴(kuò)產(chǎn)、擴(kuò)多少、短期能否突破，心理過(guò)程很忐忑。異質(zhì)結(jié)的優(yōu)勢(shì)也很明顯，工藝步驟簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率高、發(fā)電性能優(yōu)異，這是大家公認(rèn)的?，F(xiàn)在關(guān)鍵在于如何擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)化，在成本上提升競(jìng)爭(zhēng)力?！?/p>
據(jù)楊立友介紹，從晉能100MW中試線(xiàn)的生產(chǎn)來(lái)看，經(jīng)過(guò)兩年多的不斷提升，到2019年3月平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.85%。目前正在建第二條生產(chǎn)線(xiàn)，近日開(kāi)始設(shè)備調(diào)試，結(jié)合過(guò)去兩年生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，預(yù)計(jì)今年年底第二條生產(chǎn)線(xiàn)的轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到24.5%。從電池的良率來(lái)看，目前可以穩(wěn)定在98%左右，相信經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化有望達(dá)到99%以上。
“另外需要強(qiáng)調(diào)的是，業(yè)內(nèi)可能認(rèn)為異質(zhì)結(jié)主要是電池的技術(shù)，其實(shí)并不完全是，異質(zhì)結(jié)的組件制造方面還有很多新問(wèn)題，應(yīng)該是電池+組件都需要做研發(fā)。異質(zhì)結(jié)需要充分吸收和借鑒多晶以及PERC這兩個(gè)量產(chǎn)技術(shù)的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，否則會(huì)走很多彎路。”楊立友表示，“如大硅片、半片甚至疊瓦，異質(zhì)結(jié)的研發(fā)是必須要跟上的，同步跟上最先進(jìn)的組件技術(shù)，才能真正體現(xiàn)出異質(zhì)結(jié)在電池上本身的優(yōu)勢(shì)?！?/p>
對(duì)于異質(zhì)結(jié)，最受詬病的無(wú)非是成本和設(shè)備?！澳壳霸诓挥绊戅D(zhuǎn)換效率的情況下，化學(xué)品的耗量已經(jīng)得到了大幅的降低；在金屬化的設(shè)計(jì)上，從5BB到9BB，一是轉(zhuǎn)換效率有0.4%左右的提升，二是銀漿的耗量可以降低45%。”楊立友認(rèn)為，異質(zhì)結(jié)降本的路線(xiàn)主要體現(xiàn)在降低銀漿、提升電池效率、BOM材料國(guó)產(chǎn)化、設(shè)備以及硅片薄片化等方面，我們的目標(biāo)是與PERC相比成本差距在15%以?xún)?nèi)。在設(shè)備方面，據(jù)介紹晉能第一條線(xiàn)投資成本為2億元/100MW，第二條線(xiàn)降低到了0.9億元/100MW，未來(lái)的目標(biāo)是降至0.4億元/100MW。
在王夢(mèng)松看來(lái)，由于異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)與現(xiàn)有的PERC電池產(chǎn)線(xiàn)完全不兼容，而TOPCon電池技術(shù)可在現(xiàn)有的PERC產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行升級(jí)改造，所以從比較現(xiàn)實(shí)的角度來(lái)看，未來(lái)可能會(huì)有更多的企業(yè)選擇在PERC電池技術(shù)基礎(chǔ)上升級(jí)TOPCon技術(shù)。但不論是TOPCon還是異質(zhì)結(jié)，離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化都還有一段路程要走，至于最終誰(shuí)能成為下一代技術(shù)的黑馬，取決于電池效率的提升及成本下降的空間，仍需要時(shí)間來(lái)判斷和見(jiàn)證。
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