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P轉N關(guān)鍵期，細數N型TOPCon電池的幾大優(yōu)勢
Published:
2023-11-13 16:49
Source:
2022年被(bèi)視爲N型電池技術(shù)發(fā)(fā)展的元年，N型技術(shù)中TOPCon已經(jīng)(jīng)證實(shí)其已經(jīng)(jīng)具備和PERC相當甚至更佳的盈利能(néng)力，在P轉N型的技術(shù)疊代窗口期，傳統光伏廠(chǎng)商紛紛大刀闊斧進(jìn)(jìn)行産能(néng)擴張以鞏固其市場(chǎng)地位。
今天我們就來(lái)了解一下到底TOPCon N型電池有哪些優(yōu)勢。
由于P型電池接近理論效率極限，TOPCon是目前産業(yè)化較快的技術(shù)路線(xiàn)選擇，也是高性?xún)r(jià)比的發(fā)(fā)展路線(xiàn)。隨著(zhù)(zhe)部分電池組件龍頭公布了明確的TOPCon電池産能(néng)擴張計劃，2022年下半年進(jìn)(jìn)入TOPCon電池産能(néng)大規模投産階段，預計2023年産能(néng)擴張規模超過(guò)(guò)50GW/80GW。
TOPCon電池原理及技術(shù)路線(xiàn)
N型TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸，Tunnel Oxide Passivated Contact）電池大體是基于PERC電池的基礎架構。TOPCon的工藝路線(xiàn)差異主要體現在多晶矽生長(cháng)(cháng)及氧化層的制備上，目前主流的技術(shù)方案包括LPCVD、PECVD、PVD等。高質(zhì)量的超薄氧化矽和重摻雜多晶矽的疊層結構，對(duì)全背表面(miàn)實(shí)現了高效鈍化，同時(shí)載流子選擇性地被(bèi)收集，具有制備工藝簡(jiǎn)單、使用N型矽片無(wú)光緻衰減問(wèn)題和與傳統高溫燒結技術(shù)相兼容等優(yōu)點(diǎn)。
TOPCon等四種(zhǒng)電池片技術(shù)路線(xiàn)對(duì)比
1 PERC
PERC電池的工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單且設備成(chéng)熟，標配的提效工藝，如激光SE、堿拋、光注入/電注入等。PERC技術(shù)以背面(miàn)鈍化層的沉積和激光開(kāi)(kāi)槽爲主，後(hòu)續在此基礎上進(jìn)(jìn)行工藝改進(jìn)(jìn)優(yōu)化時(shí)增加正面(miàn)SE激光和光注入/電注入退火等工藝。
2 TOPCon
在電池背面(miàn)制備一層1~2nm的隧穿氧化層，然後(hòu)再沉積一層摻雜多晶矽，二者共同形成(chéng)鈍化接觸結構，爲矽片的背面(miàn)提供良好(hǎo)的界面(miàn)鈍化。
3 HJT
以N型單晶矽(C-Si)爲襯底光吸收區，經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)制絨清洗後(hòu)，其正面(miàn)依次沉積厚度爲5-10nm的本征非晶矽薄膜(i-a-Si: H)和摻雜的P型非晶矽(P-a-Si:H)，矽襯底形成(chéng)p-n異質(zhì)結。矽片雙面(miàn)沉積的透明導電氧化物薄膜(TCO)，最後(hòu)通過(guò)(guò)絲網(wǎng)印刷在兩(liǎng)側的頂層形成(chéng)金屬基電極，即爲異質(zhì)結電池的典型結構。
4 IBC
將(jiāng)p+摻雜區域和n+摻雜區域均放置在電池背面(miàn)(非受光面(miàn))的太陽(yáng)能(néng)電池，IBC電池的受光面(miàn)無(wú)任何金屬電極遮擋，從而有效增加電池的短路電流，使電池的能(néng)量轉化效率得到提高。
N型與P型電池優(yōu)勢對(duì)比
1N型電池技術(shù)優(yōu)勢
1.TOPCon電池28.7%的理論效率遠超P型電池，目前量産/最高效率分別超24.5%/25%，且擁有低衰減、高雙面(miàn)率、低溫度系數等優(yōu)點(diǎn)，在終端電站的發(fā)(fā)電增益效果明顯。
2.TOPCon與現有PERC産線(xiàn)兼容，單GW改造成(chéng)本在0.5億元左右，在面(miàn)臨大規模PERC産線(xiàn)設備資産折舊計提壓力下，升級改造拉長(cháng)(cháng)設備使用周期，疊加 SMBB技術(shù)和銀漿國(guó)産化推進(jìn)(jìn)，在提效降本方面(miàn)的優(yōu)勢更加明顯，預計是未來(lái) 2-3年具備性?xún)r(jià)比的路線(xiàn)選擇。
2 N型電池成(chéng)本優(yōu)勢
在矽片環(huán)節方面(miàn)：由于矽料、矽片薄片化進(jìn)(jìn)展及非矽成(chéng)本等因素影響，N型TOPCon矽片端成(chéng)本分別爲0.66元/W，較PERC高0.03元/W。
在電池環(huán)節方面(miàn)：TOPCon成(chéng)本高出0.08元/W，主要來(lái)自于銀漿耗量與價(jià)格導緻的成(chéng)本高出0.03元/W，設備折舊與非矽成(chéng)本合計高出0.05元/W。
在組件環(huán)節方面(miàn)：TOPCon一體化組件成(chéng)本高0.05元/W，隨著(zhù)(zhe)TOPCon組件單位面(miàn)積瓦數的提升，可實(shí)現相關(guān)輔材成(chéng)本的下降，組件非矽有0.03元/W的優(yōu)勢。
總的來(lái)說(shuō)，TOPCon一體化組件生産成(chéng)本較PERC高0.05元/W，中短期看TOPCon的成(chéng)本優(yōu)勢高于HJT，由于TOPCon一體化産能(néng)有降本空間，下半年的TOPCon有望持平PERC。
3 N型電池溢價(jià)優(yōu)勢
N型TOPCon組件效率每提升0.5%，與面(miàn)積相關(guān)的BOS成(chéng)本將(jiāng)下降0.03元/W，按照目前TOPCon組件提升效率近1%，預計效率提升帶來(lái)的溢價(jià)平均約0.05元/W。TOPCon 組件低衰減提升發(fā)(fā)電量2.2%，對(duì)應組件溢價(jià)0.08元/W。N型TOPCon組件還(hái)具備較高雙面(miàn)率、較低溫度系數等優(yōu)越性，能(néng)帶動(dòng)發(fā)(fā)電效率的增益，從而帶來(lái)組件端的溢價(jià)。
N型電池在儲能(néng)領(lǐng)域已逐漸成(chéng)爲主導技術(shù)，康佳移動(dòng)互聯(lián)也抓住P轉N型的技術(shù)疊代關(guān)鍵時(shí)期推出N型i-TOPCon組建的光伏儲能(néng)産品，單片功率高達695W，組件效率22.24%。
(文案來(lái)源：康佳移動(dòng)互聯(lián))
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