飞机群组(www.telegram8.vip)_下一代光伏电池技术方向:PERC 电池崛起的十年历程


PERC(Passivated Emitter Rear Cell,发射极及背面钝化)作为一种高效电池技术,自开始导入量产后,便迅速被光伏电池企业所引入,替代常规背电场(BSF)技术快速扩张并沿用至今。2021 年 PERC 电池市场占比高达 91.2%,其市场地位稳居第一。


鉴于此,接下来一段时间将分别从 PERC 电池的发展、PERC 组件的提效与产品优化选型这三个方面对 PERC 技术与产品展开介绍。


1. PERC 电池崛起的十年历程


一般来讲,行业内将 1989 年赵建华博士首次正式公布 PERC 电池作为该项技术的起点,但直到 20 多年后的 2013 年,通过诸多厂家与机构长期的技术储备和研究,PERC 技术才具备了量产化和商业化的基础,并在 2015 年正式启动大规模量产,经历了几次量产化加速的过程之后,自 2019 年起首次超越 BSF 技术成为最主流的光伏电池技术。



2. PERC 电池的结构与工艺


PERC 电池是从早期的 BSF 电池升级而来,并且得到了行业的广泛应用,其通过在 BSF 结构的基础上增加背面钝化层,降低少数载流子的复合,提升电池的转换效率。


PERC 技术以背面钝化层的沉积和激光开槽为主,后续在此基础上进行工艺改进优化时增加了正面的 SE 激光和光注入 / 电注入退火等工艺,未来随着光伏技术的不断进步,为提升 PERC 电池的量产效率,也必将会对电池工艺进行进一步的改进与优化。


3. PERC 电池的提效路线


PERC 电池技术具有强大的包容性,可以兼容各类电池技术乃至硅片端的技术,在 PERC 技术被发明和应用以来,其量产效率也从开始的 20% 左右一路提升到现在的 23.5% 左右,单年效率最大提升幅度达 0.6%,预计在未来三年,PERC 的量产效率可以达到 24% 左右。



回顾 PERC 发展的这十年,其效率提升的路径主要从增加光线的吸收和降低少数载流子的复合两方面入手,主要体现在以下四个方面:

,

飞机群组www.telegram8.vip)是一个Telegram群组分享平台,飞机群组内容包括telegram群组索引、Telegram群组导航、新加坡telegram群组、telegram中文群组、telegram群组(其他)、Telegram 美国 群组、telegram群组爬虫、电报群 科学上网、小飞机 怎么 加 群、tg群等内容,为广大电报用户提供各种电报群组/电报频道/电报机器人导航服务。

,


(1)金属栅线的优化:自光伏电池出现以来,减少栅线对光的遮挡,提高收集电流的效率一直是提效的主方向之一,这方面主要路径有增加主栅线根数,采用多主栅(MBB)方案,调整栅线高宽比以及二次印刷技术等;


(2)双面技术的推广:PERC 技术具有天然的双面优势,将背面电场印刷改为局部铝栅线,节省浆料成本,同时还可以有效利用环境中的漫反射光,从而提高电池的实际发电能力;


(3)选择性发射极(SE)的采用:通过对电池正面金属栅线与硅片接触的部位进行重掺杂,电极之间轻掺杂,进一步降低扩散层的复合,提高短波响应,同时减少了前表面金属电极与硅的接触电阻,从而提高转换效率;


(4)电池衰减问题的解决:通过采用掺镓硅片解决 PERC 电池因硼氧复合导致的光衰问题,通过烧结后的光注入 / 电注入可以使衰减问题得到进一步的改善。


另外,电池效率的提升还可以通过对背面钝化层的优化、多层减反膜的陷光技术、更高少子寿命的高质量硅片等途径实现。


在理论研究方面,ISFH 的 Byungsul Min 等人分别从新型发射极结构、掺硼铝背场、减少正面电极栅线宽度、提高硅片质量、多主栅等技术优化路径进行分析,研究不同的优化途径对 PERC 电池效率提升效果,得出 PERC 电池的量产效率可提升至 24% 以上。


4. HIT光伏技术到底带来了哪些发展机遇?


HIT光伏电池国产化降成本空间大,未来降本增效方向有几个方面。一是降低硅片厚度、减少硅使用量;二是控制银浆消耗量,国产化后成本将进一步降低;三是提高设备单机产能、进口替代。同时,HIT光伏电池技术给上下游行业带来了新的投资机遇。预计2019年至2022年,HIT设备市场空间超220亿元。


从HIT光伏电池发展历史看,近期才真正开始出现产业化突破。2019年,国内企业汉能研发效率达25.11%,晋能和钧石研发效率接近25%,量产效率站上24%。靶材和银浆国产化也取得了重大突破,HIT降低成本的路径越来越清晰,性价比不断提升,布局HIT的企业从早期7家拓展到了目前的约20家。未来,随着光伏电池技术革新带来产业繁荣,光伏市场规模有望保持高速增长,也将为相关上市公司股价提供有力支撑。


尽管HIT光伏电池概念目前在A股市场表现抢眼,但其中的投资风险不可不防。游家训表示,投资者也要谨防新技术降成本不及预期带来的风险。目前,“异质结”电池的生产成本仍相对较高,未来有望通过硅片薄片化、浆料用量减少、设备国产化等降低成本。如果成本降低不及预期,将给“异质结”电池产业化带来一定影响。同时,要注意此类新型光伏电池的量产效率提升可能不及预期的风险。目前,“异质结”电池的量产效率在23.5%以上,效率优势是“异质结”电池的最大优势。未来如果效率提升不及预期,将会减弱其与其他技术路线的竞争优势,从而对相关上市公司的业绩带来不利影响。


来源:华夏能源网,能源界

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

  • 评论列表:

添加回复:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。