HJT優勢對比
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1、TOPCon技術:TOPCon采用背面氧化層+摻雜多晶硅的復合結構,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:兩種選擇對性能差異不大,但從摻雜之后的后續處理問題來看,目前原位摻雜是比較折中的選則,是最容易量產、最穩定的選擇,可控性較好。
4、PE和LP:PE路線有先天性問題,體現不出TOPCon的優勢。Poly沉積快,致密性很差, 用PE做的電池效率低。從量產角度看,LP已經滿足需求,后續LP將是主流。
5、N型和P型技術路徑和難度對比: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結合的可行性:N型硅片具有先天性優勢,TOPCon技術是可以和HJT和IBC技術融合的,但是目前TOPCon尚且處于能做的階段,而不是技術很好的階段。
效率高:TOPCon目前量產效率最高的廠家效率高達24.8%,當前主流的PERC是23.2%,TOPCon高1.6個百分點。預計到2023年下半年,TOPCon可以達到 26.8%,PERC的效率在23.5%左右,效率差能達到3.3個百分點。
衰減低:一方面,TOPCon電池沒有掉檔的情況,而PERC電池目前的測試效率經一段時間后復測效率掉1~2個檔;另一方面,對于組件端,TOPCon發電功率不存在衰減,PERC首年有接近8%的功率衰減。?
長波響應好:PERC只是對短波響應好,TOPCon不管是長波還是短波響應都很好。TOPCon不受天氣影響,發電量持續保障,而PERC發電量受天氣影響嚴重。
劣勢:
固定投資高:TOPCon設備投資2億元/GW,而PERC是1.2億元/GW。
工藝復雜: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,調整了一道工序,但它新增的幾道工序都是比較復雜難以控制的。
非硅成本高:目前來看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%,預期最終兩者成本均有所降低后TOPCon成本比PERC高20%。
優勢:
技術成熟,兼容性好:TOPCon的技術相對成熟,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,設計的操作、工藝窗口、參數設置等與原有的PERC近似度非常高。
車間投資低:TOPCon設備投資2億元/GW,而HJT目前來看要做到3~3.5億元/GW。
量產性好:TOPCon的操作員工和工藝設備都可以直接從PERC原有車間無縫銜接,不需要做額外培訓和技能升級。
效率高:目前TOPCon比HJT效率高0.4pct,預計到2023年效率差可能還會拉大。
非硅成本低:TOPCon是0.26-0.27元,而HJT目前是0.33元。
電池無衰減:TOPCon不管是電池端還是組件都沒有衰減,但是HJT因為使用低溫凝膠,效率逐漸衰減。
劣勢:
工藝流程長:TOPCon有12步,而HJT只有5步(清洗制絨、摻雜晶體硅、導電膜、絲網印刷、測試分選)。工序流程越長,意味著設備對應的人員、工藝復雜度等增加很多。?
車間占用面積大:工藝流程長造成需要的設備多,土地占用面積大,同時整個工程車間的設備動力成本等也會相應增加。
硅片厚度降低幅度小:PERC的硅片厚度在170~175μm之間(如果減薄太多,鋁背廠的應力將導致硅片強度不達標),TOPCon目前主流能做到150~155μm(要面臨硼擴的超高溫和劇烈升降溫的考驗,后續應該不會減薄太多),HJT目前主流的實驗室批量在110~120μm之間,有極個別的廠家能做到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目前來看阻力較大,主要的阻力來自于電池板和組件端的面積。而HJT受工藝的限制小,可以優先上210尺寸。
HJT量產化遇到的問題:
低溫銀漿:250度的超級低溫導致銀漿的金屬化非常差,帶來很多的衍生問題,最大的一點在于組件的焊接拉力完全不達標。
TCO膜:TCO膜特別容易老化,老化后性能下降很嚴重。PERC和TOPCon電池組件壽命一般 是15~20年,而HJT技術在實驗室惡劣條件下,TCO膜的壽命是3~5年。?
PVD&RPD設備:設備來源于半導體,要精準控制,但是它連續作業能力不高。
原文始發于微信公眾號(光伏產業通):HJT異質結對比 PERC 和 TOPCon的優勢