Bakit hindi naging mainstream ng industriya ng photovoltaic ang teknolohiya ng baterya ng IBC?

Kamakailan, inanunsyo ng TCL Zhonghuan na mag-subscribe para sa mga convertible bond mula sa MAXN, isang shareholding company, sa halagang US$200 milyon para suportahan ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mga produkto nitong serye ng Maxeon 7 batay sa teknolohiya ng baterya ng IBC.Sa unang araw ng pangangalakal pagkatapos ng anunsyo, tumaas ang presyo ng bahagi ng TCL Central sa limitasyon.At ibinahagi ni Aixu, na gumagamit din ng teknolohiya ng baterya ng IBC, na ang ABC na baterya ay malapit nang ma-mass-produce, ang presyo ng stock ay tumaas ng higit sa 4 na beses mula noong Abril 27.

 

Habang unti-unting pumapasok ang industriya ng photovoltaic sa panahon ng N-type, ang N-type na teknolohiya ng baterya na kinakatawan ng TOPCon, HJT, at IBC ay naging pokus ng mga negosyong nakikipagkumpitensya para sa layout.Ayon sa datos, ang TOPCon ay may kasalukuyang kapasidad ng produksyon na 54GW, at isang under-construction at nakaplanong kapasidad ng produksyon na 146GW;Ang kasalukuyang kapasidad ng produksyon ng HJT ay 7GW, at ang under-construction at nakaplanong kapasidad ng produksyon nito ay 180GW.

 

Gayunpaman, kumpara sa TOPCon at HJT, walang maraming mga kumpol ng IBC.Kaunti lang ang mga kumpanya sa lugar, tulad ng TCL Central, Aixu, at LONGi Green Energy.Ang kabuuang sukat ng umiiral, nasa ilalim ng konstruksyon at nakaplanong kapasidad ng produksyon ay hindi lalampas sa 30GW.Dapat mong malaman na ang IBC, na may kasaysayan ng halos 40 taon, ay na-komersyal na, ang proseso ng produksyon ay matured, at parehong kahusayan at gastos ay may ilang mga pakinabang.Kaya, ano ang dahilan na ang IBC ay hindi naging pangunahing ruta ng teknolohiya ng industriya?

Platform na teknolohiya para sa mas mataas na kahusayan sa conversion, kaakit-akit na hitsura at ekonomiya

Ayon sa data, ang IBC ay isang photovoltaic cell structure na may back junction at back contact.Ito ay unang iminungkahi ng SunPower at may kasaysayan ng halos 40 taon.Ang front side ay gumagamit ng SiNx/SiOx double-layer anti-reflection passivation film na walang metal grid lines;at ang emitter, back field at katumbas na positibo at negatibong metal electrodes ay isinama sa likod ng baterya sa isang interdigitated na hugis.Dahil ang harap na bahagi ay hindi naharang ng mga linya ng grid, ang ilaw ng insidente ay maaaring magamit sa maximum na lawak, ang epektibong lugar na nagpapalabas ng liwanag ay maaaring tumaas, ang optical loss ay maaaring mabawasan, at ang layunin ng pagpapabuti ng photoelectric conversion efficiency ay maaaring nakamit.

 

Ipinapakita ng data na ang teoretikal na limitasyon sa kahusayan ng conversion ng IBC ay 29.1%, na mas mataas sa 28.7% at 28.5% ng TOPCon at HJT.Sa kasalukuyan, ang average na mass production conversion na kahusayan ng pinakabagong IBC cell technology ng MAXN ay umabot na sa mahigit 25%, at ang bagong produkto na Maxeon 7 ay inaasahang tataas sa higit sa 26%;ang average na kahusayan ng conversion ng ABC cell ng Aixu ay inaasahang aabot sa 25.5%, ang pinakamataas na kahusayan ng conversion sa laboratoryo Ang kahusayan ay kasing taas ng 26.1%.Sa kaibahan, ang average na mass production conversion na kahusayan ng TOPCon at HJT na isiniwalat ng mga kumpanya ay karaniwang nasa pagitan ng 24% at 25%.

Nakikinabang mula sa single-sided na istraktura, ang IBC ay maaari ding i-superimpose ng TOPCon, HJT, perovskite at iba pang mga teknolohiya ng baterya upang bumuo ng TBC, HBC at PSC IBC na may mas mataas na kahusayan sa conversion, kaya kilala rin ito bilang isang "platform technology".Sa kasalukuyan, ang pinakamataas na kahusayan sa conversion ng laboratoryo ng TBC at HBC ay umabot na sa 26.1% at 26.7%.Ayon sa mga resulta ng simulation ng PSC IBC cell performance na isinagawa ng isang dayuhang research team, ang conversion efficiency ng 3-T structure na PSC IBC na inihanda sa IBC bottom cell na may 25% photoelectric conversion efficiency front texturing ay kasing taas ng 35.2%.

Bagama't mas mataas ang ultimate conversion efficiency, ang IBC ay mayroon ding malakas na ekonomiya.Ayon sa mga pagtatantya ng mga eksperto sa industriya, ang kasalukuyang gastos sa bawat W ng TOPCon at HJT ay 0.04-0.05 yuan/W at 0.2 yuan/W na mas mataas kaysa sa PERC, at ang mga kumpanyang ganap na nakakabisa sa proseso ng produksyon ng IBC ay makakamit ang parehong gastos bilang PERC.Katulad ng HJT, ang pamumuhunan ng kagamitan ng IBC ay medyo mataas, na umaabot sa humigit-kumulang 300 milyong yuan/GW.Gayunpaman, nakikinabang mula sa mga katangian ng mababang pagkonsumo ng pilak, ang gastos sa bawat W ng IBC ay mas mababa.Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang Aixu's ABC ay nakamit ang teknolohiyang walang pilak.

Bilang karagdagan, ang IBC ay may magandang hitsura dahil hindi ito hinaharangan ng mga linya ng grid sa harap, at mas angkop para sa mga senaryo ng sambahayan at mga distributed market tulad ng BIPV.Lalo na sa market ng consumer na hindi gaanong sensitibo sa presyo, ang mga consumer ay mas handang magbayad ng premium para sa isang aesthetically pleasing na hitsura.Halimbawa, ang mga itim na module, na napakasikat sa merkado ng sambahayan sa ilang mga bansa sa Europa, ay may mas mataas na antas ng premium kaysa sa mga nakasanayang PERC module dahil mas maganda ang mga ito upang itugma sa madilim na bubong.Gayunpaman, dahil sa problema sa proseso ng paghahanda, ang kahusayan ng conversion ng mga itim na module ay mas mababa kaysa sa PERC modules, habang ang "natural na maganda" na IBC ay walang ganoong problema.Ito ay may magandang hitsura at mas mataas na kahusayan sa conversion, kaya ang sitwasyon ng aplikasyon Mas malawak na hanay at mas malakas na kakayahan sa premium ng produkto.

Ang proseso ng produksyon ay mature, ngunit ang teknikal na kahirapan ay mataas

Dahil ang IBC ay may mas mataas na kahusayan sa conversion at mga pakinabang sa ekonomiya, bakit kakaunti ang mga kumpanyang nagde-deploy ng IBC?Gaya ng nabanggit sa itaas, tanging ang mga kumpanyang ganap na nakakabisado sa proseso ng produksyon ng IBC ang maaaring magkaroon ng gastos na karaniwang kapareho ng sa PERC.Samakatuwid, ang kumplikadong proseso ng produksyon, lalo na ang pagkakaroon ng maraming uri ng mga proseso ng semiconductor, ay ang pangunahing dahilan para sa hindi gaanong "clustering".

 

Sa tradisyunal na kahulugan, ang IBC ay higit sa lahat ay may tatlong mga ruta ng proseso: ang isa ay ang klasikong proseso ng IBC na kinakatawan ng SunPower, ang isa pa ay ang proseso ng POLO-IBC na kinakatawan ng ISFH (TBC ay pareho ang pinagmulan nito), at ang pangatlo ay kinakatawan. sa pamamagitan ng proseso ng Kaneka HBC.Ang ruta ng teknolohiyang ABC ng Aixu ay maaaring ituring na pang-apat na teknolohikal na ruta.

 

Mula sa pananaw ng kapanahunan ng proseso ng produksyon, ang klasikong IBC ay nakamit na ang mass production.Ipinapakita ng data na ang SunPower ay nagpadala ng kabuuang 3.5 bilyong piraso;Makakamit ng ABC ang mass production scale na 6.5GW sa ikatlong quarter ng taong ito.Mga bahagi ng seryeng "Black Hole" ng teknolohiya.Sa relatibong pagsasalita, ang teknolohiya ng TBC at HBC ay hindi sapat na mature, at kakailanganin ng oras upang maisakatuparan ang komersyalisasyon.

 

Partikular sa proseso ng produksyon, ang pangunahing pagbabago ng IBC kumpara sa PERC, TOPCon, at HJT ay nakasalalay sa pagsasaayos ng back electrode, iyon ay, ang pagbuo ng interdigitated p+ region at n+ region, na siyang susi din sa pag-apekto sa performance ng baterya. .Sa proseso ng produksyon ng klasikong IBC, ang pagsasaayos ng back electrode ay pangunahing may kasamang tatlong pamamaraan: screen printing, laser etching, at ion implantation, na nagreresulta sa tatlong magkakaibang mga sub-ruta, at ang bawat sub-ruta ay tumutugma sa kasing dami ng 14 na proseso. hakbang, 12 hakbang at 9 hakbang.

 

Ang data ay nagpapakita na kahit na ang screen printing na may mature na teknolohiya ay mukhang simple sa ibabaw, ito ay may makabuluhang mga pakinabang sa gastos.Gayunpaman, dahil madaling magdulot ng mga depekto sa ibabaw ng baterya, mahirap kontrolin ang epekto ng doping, at kailangan ang maraming screen printing at tumpak na mga proseso ng pag-align, kaya tumataas ang kahirapan sa proseso at gastos sa produksyon.Ang laser etching ay may mga pakinabang ng mababang compounding at nakokontrol na mga uri ng doping, ngunit ang proseso ay kumplikado at mahirap.Ang pagtatanim ng Ion ay may mga katangian ng mataas na katumpakan ng kontrol at mahusay na pagkakapareho ng pagsasabog, ngunit ang kagamitan nito ay mahal at madaling magdulot ng pinsala sa sala-sala.

 

Ang pagtukoy sa proseso ng produksyon ng ABC ng Aixu, higit sa lahat ay gumagamit ito ng paraan ng laser etching, at ang proseso ng produksyon ay may kasing dami ng 14 na hakbang.Ayon sa data na isiniwalat ng kumpanya sa performance exchange meeting, ang mass production yield rate ng ABC ay 95% lamang, na makabuluhang mas mababa kaysa sa 98% ng PERC at HJT.Dapat mong malaman na ang Aixu ay isang propesyonal na tagagawa ng cell na may malalim na teknikal na akumulasyon, at ang dami ng kargamento nito ay pumapangalawa sa mundo sa buong taon.Ito rin ay direktang nagpapatunay na ang kahirapan ng proseso ng produksyon ng IBC ay mataas.

 

Isa sa mga susunod na henerasyong ruta ng teknolohiya ng TOPCon at HJT

Bagama't medyo mahirap ang proseso ng produksyon ng IBC, ang mga teknikal na tampok na uri ng platform nito ay nagpapatong ng mas mataas na limitasyon sa kahusayan ng conversion, na maaaring epektibong pahabain ang ikot ng buhay ng teknolohiya, habang pinapanatili ang pagiging mapagkumpitensya sa merkado ng mga negosyo, maaari din nitong bawasan ang operasyon na dulot ng teknolohikal na pag-ulit .panganib.Sa partikular, ang pagsasalansan sa TOPCon, HJT, at perovskite upang makabuo ng tandem na baterya na may mas mataas na kahusayan sa conversion ay nagkakaisang itinuturing ng industriya bilang isa sa mga pangunahing ruta ng teknolohiya sa hinaharap.Samakatuwid, ang IBC ay malamang na maging isa sa mga susunod na henerasyong ruta ng teknolohiya ng kasalukuyang mga kampo ng TOPCon at HJT.Sa kasalukuyan, ilang kumpanya ang nagpahayag na sila ay nagsasagawa ng may-katuturang teknikal na pananaliksik.

 

Sa partikular, ang TBC na nabuo sa pamamagitan ng superposition ng TOPCon at IBC ay gumagamit ng POLO na teknolohiya para sa IBC na walang kalasag sa harap, na nagpapabuti sa passivation effect at open-circuit na boltahe nang hindi nawawala ang kasalukuyang, at sa gayon ay nagpapabuti sa photoelectric conversion efficiency.Ang TBC ay may mga pakinabang ng mahusay na katatagan, mahusay na selective passivation contact at mataas na compatibility sa teknolohiya ng IBC.Ang mga teknikal na paghihirap ng proseso ng produksyon nito ay nakasalalay sa paghihiwalay ng back electrode, ang pagkakapareho ng kalidad ng passivation ng polysilicon, at ang pagsasama sa ruta ng proseso ng IBC.

 

Ang HBC na nabuo sa pamamagitan ng superposisyon ng HJT at IBC ay walang electrode shielding sa front surface, at gumagamit ng anti-reflection layer sa halip na TCO, na may mas kaunting optical loss at mas mababang gastos sa maikling wavelength range.Dahil sa mas magandang passivation effect nito at mas mababang temperature coefficient, ang HBC ay may halatang bentahe sa conversion efficiency sa dulo ng baterya, at kasabay nito, mas mataas din ang power generation sa dulo ng module.Gayunpaman, ang mga problema sa proseso ng produksyon tulad ng mahigpit na paghihiwalay ng elektrod, kumplikadong proseso at makitid na window ng proseso ng IBC ay pa rin ang mga paghihirap na humahadlang sa industriyalisasyon nito.

 

Ang PSC IBC na nabuo sa pamamagitan ng superposisyon ng perovskite at IBC ay maaaring mapagtanto ang pantulong na spectrum ng pagsipsip, at pagkatapos ay mapabuti ang kahusayan ng conversion ng photoelectric sa pamamagitan ng pagpapabuti ng rate ng paggamit ng solar spectrum.Bagaman ang sukdulang kahusayan sa conversion ng PSC IBC ay theoretically mas mataas, ang epekto sa katatagan ng mga crystalline na silicon cell na mga produkto pagkatapos ng stacking at ang pagiging tugma ng proseso ng produksyon sa umiiral na linya ng produksyon ay isa sa mga mahalagang kadahilanan na naghihigpit sa pag-unlad nito.

 

Nangunguna sa "Beauty Economy" ng Photovoltaic Industry

Mula sa antas ng aplikasyon, sa pagsiklab ng mga ipinamamahaging merkado sa buong mundo, ang mga produkto ng module ng IBC na may mas mataas na kahusayan sa conversion at mas mataas na hitsura ay may malawak na mga prospect ng pag-unlad.Sa partikular, ang mga tampok na may mataas na halaga nito ay maaaring masiyahan ang pagtugis ng mga mamimili sa "kagandahan", at ito ay inaasahang makakuha ng isang partikular na premium ng produkto.Ang pagtukoy sa industriya ng home appliance, ang "appearance economy" ay naging pangunahing puwersang nagtutulak para sa paglago ng merkado bago ang epidemya, habang ang mga kumpanyang iyon na nakatuon lamang sa kalidad ng produkto ay unti-unting inabandona ng mga mamimili.Bilang karagdagan, ang IBC ay angkop din para sa BIPV, na magiging isang potensyal na punto ng paglago sa katamtaman hanggang mahabang panahon.

 

Kung tungkol sa istruktura ng merkado, sa kasalukuyan ay kakaunti lamang ang mga manlalaro sa larangan ng IBC, tulad ng TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy at Aixu, habang ang distributed market share ay umabot ng higit sa kalahati ng kabuuang photovoltaic merkado.Lalo na sa full-scale outbreak ng European household optical storage market, na hindi gaanong sensitibo sa presyo, high-efficiency at high-value na mga produkto ng IBC module ay malamang na maging popular sa mga mamimili.


Oras ng post: Set-02-2022