國(guó)產(chǎn)劃片機(jī) 2021-11-02
全球從第一代鋁背場(chǎng)電池到第二代PERC電池，替代的過(guò)程僅僅用了3年（2017-2020），而現(xiàn)在又到了PERC電池利用率達(dá)到極限，急需尋找下一代光伏電池技術(shù)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，劃片機(jī)廠(chǎng)商積極構(gòu)建國(guó)內(nèi)新一代光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。
1 第一代光伏技術(shù)——鋁背場(chǎng)電池(BSF)
雖然叫第一代光伏技術(shù)，但鋁背場(chǎng)電池在2017年時(shí)，仍然占據(jù)了80%以上的市場(chǎng)。
從字面意思上就可以知道，該技術(shù)路線(xiàn)主要通過(guò)鋁背板充當(dāng)電極，收集電子，電池片通過(guò)光電效應(yīng)產(chǎn)生壓差，從而發(fā)電。
該技術(shù)路線(xiàn)有個(gè)比較明顯的缺陷就是鋁背板的反射光效率較低，光電效應(yīng)轉(zhuǎn)化率大概在18%左右，實(shí)驗(yàn)室中的效率大概在22%左右。
2 第二代光伏技術(shù)——發(fā)射極和背面鈍化電池(PERC)
PERC電池是目前的主流，針對(duì)常規(guī)BSF電池背板反射率較低，光電轉(zhuǎn)化效率低下的問(wèn)題，PERC通過(guò)再背板上進(jìn)行鍍膜鈍化的工藝，提高了光伏組件的發(fā)電效率。
從結(jié)構(gòu)上，PERC在正面添加了選擇性發(fā)射級(jí)，在背面則添加了沉積介質(zhì)膜鈍化層，來(lái)提高光電轉(zhuǎn)化效率，增加光伏組件的發(fā)電效率。
這也使得PERC電池在制造工藝上，相對(duì)BSF電池增加了背面沉積、雙面沉積等工藝，所對(duì)應(yīng)的沉積技術(shù)叫等離子體增強(qiáng)化學(xué)的氣相沉積法（PECVD），能夠?qū)崿F(xiàn)該工藝的設(shè)備造價(jià)很高，且在下一代光伏技術(shù)中有較為重要的應(yīng)用。
PECVD設(shè)備是個(gè)重點(diǎn)，基本接下去的幾代技術(shù)PECVD設(shè)備的改造都是重中之重，也是投入最大的部分。
3 第2.5代光伏技術(shù)——隧穿氧化層鈍化接觸電池(TOPCON)
2013年由德國(guó)提出，基底材料為N型硅，通過(guò)添加氧化物的形式來(lái)增加背板的反射，提高光電轉(zhuǎn)換效率，本質(zhì)上可以理解為PERC電池的升級(jí)版。
其在工藝上也很直觀(guān)，就是在原本PERC電池的背板區(qū)域，加入一層氧化物的“隧道”，進(jìn)一步提高光照的反射吸收率，從而提高光電轉(zhuǎn)化效率。
代表廠(chǎng)家：隆基股份、中來(lái)股份、晶科能源、天合光能等
優(yōu)點(diǎn)：光電轉(zhuǎn)換率極限更高（28.7%），衰減率更低，生產(chǎn)線(xiàn)可基于目前的PERC生產(chǎn)線(xiàn)升級(jí)改造而成，主要改進(jìn)PECVD設(shè)備。
缺點(diǎn)：成本目前較高，工序更為復(fù)雜（在PERC電池的基礎(chǔ)上，增加鍍氧化物膜的工序），良品率低，現(xiàn)在生產(chǎn)的中試Topcon電池轉(zhuǎn)換率約24.5%。
4 第3代光伏技術(shù)—— 異質(zhì)結(jié)電池(HIT)
1990年由日本提出，基底材料為N型硅，又名HJT/ SHJ/ HDT電池，通過(guò)在N型硅片基地添加非晶硅材料薄膜的形式來(lái)提高光電轉(zhuǎn)換效率。
代表廠(chǎng)家：隆基股份、通威股份、邁為股份等
優(yōu)點(diǎn)：工序簡(jiǎn)單（PERC約有9道工序，TOPCON大概10到11道，而HIT電池僅僅只有5-7道工序），光電轉(zhuǎn)換率極限高（27.5%），均為低溫工藝，硅片更薄理論上未來(lái)成本更低。
目前可以規(guī)?；a(chǎn)的HIT電池轉(zhuǎn)化率達(dá)到了25.54%，由邁為股份創(chuàng)造，基本可以確定未來(lái)商用電池片，HIT的轉(zhuǎn)化率是優(yōu)于TOPCON的，但目前優(yōu)于工藝中涉及低溫銀漿和相應(yīng)的PECVD設(shè)備成本還較高，單位造價(jià)還高于topcon和perc。
缺點(diǎn)：成本暫時(shí)較高，生產(chǎn)線(xiàn)需重新建設(shè)，無(wú)法在PERC基礎(chǔ)上改造。
5 第4代光伏技術(shù)—— 全背電極接觸晶硅光伏電池(IBC)
70年代就有人提出了，但一直停留在科研領(lǐng)域，是實(shí)驗(yàn)室里刷光電轉(zhuǎn)換效率的一種電池結(jié)構(gòu)，但一直沒(méi)有商用，道理很簡(jiǎn)單，成本太高了。
IBC電池最大的特點(diǎn)是PN結(jié)和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒(méi)有金屬電極遮擋的影響，大大提高了光的透射率。
