Hvorfor er IBC -batteriteknologi ikke blevet mainstream for den fotovoltaiske industri?

For nylig annoncerede TCL Zhonghuan at abonnere på konvertible obligationer fra Maxn, et aktiebesiddelsesfirma, for 200 millioner dollars til støtte for forskningen og udviklingen af ​​sine Maxeon 7 -serieprodukter baseret på IBC Battery Technology. På den første handelsdag efter meddelelsen steg aktiekursen på TCL Central ved grænsen. Og Aixu-aktier, der også bruger IBC-batteriteknologi, med ABC-batteriet, der er ved at blive masseproduceret, er aktiekursen steget med mere end 4 gange siden 27. april.

 

Da den fotovoltaiske industri gradvist kommer ind i N-Type-æraen, er N-Type batteriteknologi repræsenteret af Topcon, HJT og IBC blevet fokus for virksomheder, der konkurrerer om layout. Ifølge dataene har Topcon en eksisterende produktionskapacitet på 54GW og en underbygning og planlagt produktionskapacitet på 146 GW; HJTs eksisterende produktionskapacitet er 7GW, og dens underbygning og planlagte produktionskapacitet er 180 GW.

 

Sammenlignet med Topcon og HJT er der imidlertid ikke mange IBC -klynger. Der er kun få virksomheder i området, såsom TCL Central, Aixu og Longi Green Energy. Den samlede skala af eksisterende, under opførelse og planlagt produktionskapacitet overstiger ikke 30 GW. Du skal vide, at IBC, der har en historie på næsten 40 år, allerede er blevet kommercialiseret, produktionsprocessen er modnet, og både effektivitet og omkostninger har visse fordele. Så hvad er grunden til, at IBC ikke er blevet den almindelige teknologirute i industrien?

Platformteknologi til højere konverteringseffektivitet, attraktivt udseende og økonomi

Ifølge dataene er IBC en fotovoltaisk cellestruktur med rygkryds og rygkontakt. Det blev først foreslået af SunPower og har en historie på næsten 40 år. Forsiden vedtager Sinx/Siox dobbeltlags anti-reflektionspassiveringsfilm uden metalnettet linjer; Og emitteren, bagfeltet og tilsvarende positive og negative metalelektroder er integreret på bagsiden af ​​batteriet i en interdigiteret form. Da forsiden ikke er blokeret af gitterlinjer, kan hændelseslyset bruges i det maksimale omfang, det effektive lysemitterende område kan øges, det optiske tab kan reduceres, og formålet med at forbedre den fotoelektriske konverteringseffektivitet kan være opnået.

 

Dataene viser, at den teoretiske konverteringseffektivitetsgrænse for IBC er 29,1%, hvilket er højere end 28,7% og 28,5% af Topcon og HJT. På nuværende tidspunkt har den gennemsnitlige masseproduktionskonverteringseffektivitet af MAXNs seneste IBC -celleteknologi nået over 25%, og det nye produkt Maxeon 7 forventes at stige til over 26%; Den gennemsnitlige konverteringseffektivitet af AIXUs ABC -celle forventes at nå 25,5%, den højeste konverteringseffektivitet i laboratoriet er effektiviteten så høj som 26,1%. I modsætning hertil er den gennemsnitlige masseproduktionskonverteringseffektivitet af Topcon og HJT, der er afsløret af virksomheder, generelt mellem 24% og 25%.

IBC, der drager fordel af den enkeltsidede struktur, kan også overlejres med Topcon, HJT, Perovskite og andre batteriteknologier til dannelse af TBC, HBC og PSC IBC med højere konverteringseffektivitet, så det er også kendt som en "platformteknologi". På nuværende tidspunkt har den højeste laboratorieomdannelseseffektivitet af TBC og HBC nået 26,1% og 26,7%. I henhold til simuleringsresultaterne af PSC IBC-cellepræstation udført af et udenlandsk forskerteam er konverteringseffektiviteten af ​​3-T-struktur PSC IBC fremstillet på IBC-bundcellen med 25% fotoelektrisk konverteringseffektivitetsfrontteksturering så høj som 35,2%.

Mens den ultimative konverteringseffektivitet er højere, har IBC også stærk økonomi. I henhold til estimaterne af industrieksperter er de aktuelle omkostninger pr. W Topcon og HJT 0,04-0,05 yuan/w og 0,2 yuan/w højere end PERC, og virksomheder, der fuldt ud mestrer produktionsprocessen for IBC kan opnå de samme omkostninger Som perc. I lighed med HJT er IBCs udstyrsinvestering relativt høj og når omkring 300 millioner yuan/GW. Imidlertid drager fordel af egenskaberne ved lavt sølvforbrug, er omkostningerne pr. W på IBC lavere. Det er værd at nævne, at Aixus ABC har opnået sølvfri teknologi.

Derudover har IBC et smukt udseende, fordi den ikke er blokeret af gitterlinjer på fronten og er mere velegnet til husholdningsscenarier og distribuerede markeder som BIPV. Især på det mindre prisfølsomme forbrugermarked er forbrugerne mere end villige til at betale en præmie for et æstetisk tiltalende udseende. For eksempel har sorte moduler, der er meget populære på husholdningsmarkedet i nogle europæiske lande, et højere premiumniveau end konventionelle PERC -moduler, fordi de er smukkere at matche med mørke tag. På grund af problemet med forberedelsesprocessen er konverteringseffektiviteten af ​​sorte moduler imidlertid lavere end PERC -moduler, mens den "naturligt smukke" IBC ikke har et sådant problem. Det har et smukt udseende og højere konverteringseffektivitet, så applikationsscenariet bredere og stærkere produktpremium -kapacitet.

Produktionsprocessen er moden, men den tekniske vanskelighed er høj

Da IBC har højere konverteringseffektivitet og økonomiske fordele, hvorfor implementerer så få virksomheder IBC? Som nævnt ovenfor er det kun virksomheder, der fuldt ud mestrer produktionsprocessen for IBC, der kan have en omkostning, der dybest set er den samme som PERC. Derfor er den komplekse produktionsproces, især eksistensen af ​​mange typer af halvlederprocesser, kerneårsagen til dens mindre "klynger".

 

I traditionel forstand har IBC hovedsageligt tre procesruter: den ene er den klassiske IBC-proces, der er repræsenteret af SunPower, den anden er Polo-IBC-processen repræsenteret af ISFH (TBC er af samme oprindelse som det er), og den tredje er repræsenteret af Kaneka HBC -processen. ABC -teknologirejen i Aixu kan betragtes som den fjerde teknologiske rute.

 

Fra perspektivet om produktionsprocessen har den klassiske IBC allerede opnået masseproduktion. Data viser, at SunPower har sendt i alt 3,5 milliarder stykker; ABC opnår en masseproduktionsskala på 6,5 GW i tredje kvartal i år. Komponenter i serien "Black Hole" af teknologien. Relativt set er teknologien til TBC og HBC ikke moden nok, og det vil tage tid at realisere kommercialisering.

 

Specifikt for produktionsprocessen ligger den vigtigste ændring af IBC sammenlignet med PERC, TOPCON og HJT i konfigurationen af ​​rygelektroden, dvs. dannelsen af ​​interdigiteret P+ -region og N+ -region, som også er nøglen til at påvirke batteriets ydeevne . I produktionsprocessen for den klassiske IBC inkluderer konfigurationen af ​​rygelektroden hovedsageligt tre metoder: skærmprint, laseretsning og ionimplantation, hvilket resulterer i tre forskellige underrejser, og hver underrute svarer til så mange processer som 14 Trin, 12 trin og 9 trin.

 

Dataene viser, at selv om skærmudskrivningen med moden teknologi ser enkel ud på overfladen, har de betydelige omkostningsfordele. Fordi det er let at forårsage defekter på batteriets overflade, er dopingeffekten vanskelig at kontrollere, og multiple skærmprint og præcise justeringsprocesser kræves, hvilket øger processens vanskelighed og produktionsomkostninger. Laser ætsning har fordelene ved lav sammensætning og kontrollerbare dopingtyper, men processen er kompleks og vanskelig. Ionimplantation har karakteristika ved høj kontrol præcision og god diffusionsuniformitet, men dets udstyr er dyrt, og det er let at forårsage gitterskader.

 

Under henvisning til ABC -produktionsprocessen for AIXU vedtager den hovedsageligt metoden til laseretsning, og produktionsprocessen har så mange som 14 trin. I henhold til de data, der er afsløret af virksomheden på Performance Exchange -mødet, er masseproduktionsudbyttet for ABC kun 95%, hvilket er markant lavere end 98% af PERC og HJT. Du skal vide, at Aixu er en professionel celleproducent med dybtgående teknisk akkumulering, og dens forsendelsesvolumen rangerer som nummer to i verden året rundt. Dette bekræfter også direkte, at vanskeligheden ved IBC -produktionsprocessen er høj.

 

En af de næste generations teknologiruter for TopCon og HJT

Selvom produktionsprocessen for IBC er relativt vanskelig, overlejrer dens tekniske tekniske tekniske tekniske en højere konverteringseffektivitetsgrænse, som effektivt kan udvide teknologiens livscyklus, samtidig med at de opretholdes af virksomhedernes konkurrenceevne, kan det også reducere operationen forårsaget af teknologisk iteration . risiko. Stabling med Topcon, HJT og Perovskite for at danne et tandem -batteri med højere konverteringseffektivitet betragtes enstemmigt af industrien som en af ​​mainstream -teknologiruterne i fremtiden. Derfor vil IBC sandsynligvis blive en af ​​de næste generations teknologiruter for de nuværende Topcon- og HJT-lejre. På nuværende tidspunkt har en række virksomheder afsløret, at de udfører relevant teknisk forskning.

 

Specifikt bruger TBC dannet af superpositionen af ​​TOPCON og IBC poloteknologi til IBC uden skjold på fronten, hvilket forbedrer passiveringseffekten og åbent kredsløbsspænding uden at miste strømmen og derved forbedre den fotoelektriske konverteringseffektivitet. TBC har fordelene ved god stabilitet, fremragende selektiv passiveringskontakt og høj kompatibilitet med IBC -teknologi. De tekniske vanskeligheder ved dens produktionsproces ligger i isoleringen af ​​rygelektroden, ensartetheden af ​​passiveringskvaliteten af ​​polysilicium og integrationen med IBC -procesruten.

 

HBC dannet af superpositionen af ​​HJT og IBC har ingen elektrodeafskærmning på den forreste overflade og bruger et anti-reflektionslag i stedet for TCO, som har mindre optisk tab og lavere omkostninger i det korte bølgelængdeområde. På grund af sin bedre passiveringseffekt og lavere temperaturkoefficient har HBC åbenlyse fordele ved konverteringseffektivitet ved batteriets ende, og på samme tid er kraftproduktionen i modulet også højere. Imidlertid er produktionsprocessproblemerne såsom streng elektrodeisolering, kompleks proces og snævert procesvindue af IBC stadig de vanskeligheder, der hindrer dens industrialisering.

 

PSC IBC dannet af superpositionen af ​​perovskit og IBC kan realisere det komplementære absorptionsspektrum og derefter forbedre den fotoelektriske konverteringseffektivitet ved at forbedre anvendelseshastigheden for solspektret. Selvom den ultimative konverteringseffektivitet af PSC IBC teoretisk er højere, er virkningen på stabiliteten af ​​krystallinske siliciumcelleprodukter efter stabling og produktionsprocessenes kompatibilitet med den eksisterende produktionslinje en af ​​de vigtige faktorer, der begrænser dens udvikling.

 

Ledende "skønhedsøkonomien" i den fotovoltaiske industri

Fra applikationsniveau, med udbruddet af distribuerede markeder over hele verden, har IBC -modulprodukter med højere konverteringseffektivitet og højere udseende brede udviklingsmuligheder. Især kan dens høje værdi-funktioner tilfredsstille forbrugernes forfølgelse af "skønhed", og det forventes at opnå en bestemt produktpræmie. Under henvisning til hjemmeapparatindustrien er "udseendet økonomi" blevet den centrale drivkraft for markedsvækst før epidemien, mens de virksomheder, der kun fokuserer på produktkvaliteten, gradvist er blevet forladt af forbrugerne. Derudover er IBC også meget velegnet til BIPV, hvilket vil være et potentielt vækstpunkt på medium til lang sigt.

 

For så vidt angår markedsstrukturen er der i øjeblikket kun få spillere i IBC -feltet, såsom Tcl Zhonghuan (Maxn), Longi Green Energy og Aixu, mens den distribuerede markedsandel har taget højde for mere end halvdelen af ​​den samlede fotovoltaiske marked. Især med det fulde udbrud af det europæiske husholdningsopbevaringsmarked, som er mindre prisfølsomme, højeffektive og højværdi IBC-modulprodukter, er sandsynligvis populære blandt forbrugerne.


Posttid: SEP-02-2022