Onlangs heeft TCL Zhonghuan aangekondigd in te tekenen op converteerbare obligaties van MAXN, een aandeelhouder, voor 200 miljoen dollar ter ondersteuning van het onderzoek en de ontwikkeling van zijn Maxeon 7-serie producten op basis van IBC-batterijtechnologie. Op de eerste handelsdag na de aankondiging steeg de aandelenkoers van TCL Central met de limiet. En Aixu-aandelen, die ook gebruik maken van IBC-batterijtechnologie, terwijl de ABC-batterij op het punt staat in massa geproduceerd te worden, is de aandelenkoers sinds 27 april meer dan vier keer gestegen.
Nu de fotovoltaïsche industrie geleidelijk het N-type tijdperk binnengaat, is de N-type batterijtechnologie, vertegenwoordigd door TOPCon, HJT en IBC, de focus geworden van bedrijven die strijden om de lay-out. Volgens de gegevens heeft TOPCon een bestaande productiecapaciteit van 54 GW, en een in aanbouw zijnde en geplande productiecapaciteit van 146 GW; De bestaande productiecapaciteit van HJT bedraagt 7 GW, en de in aanbouw zijnde en geplande productiecapaciteit bedraagt 180 GW.
Vergeleken met TOPCon en HJT zijn er echter niet veel IBC-clusters. Er zijn slechts een paar bedrijven in de omgeving, zoals TCL Central, Aixu en LONGi Green Energy. De totale omvang van de bestaande, in aanbouw en geplande productiecapaciteit bedraagt niet meer dan 30GW. U moet weten dat IBC, dat een geschiedenis van bijna 40 jaar heeft, al op de markt is gebracht, het productieproces volwassener is geworden en zowel de efficiëntie als de kosten bepaalde voordelen hebben. Wat is dan de reden dat IBC niet de mainstream technologieroute van de industrie is geworden?
Platformtechnologie voor hogere conversie-efficiëntie, aantrekkelijk uiterlijk en zuinigheid
Volgens de gegevens is IBC een fotovoltaïsche celstructuur met back-junction en back-contact. Het werd voor het eerst voorgesteld door SunPower en heeft een geschiedenis van bijna 40 jaar. De voorzijde maakt gebruik van SiNx/SiOx dubbellaagse anti-reflectie passivatiefilm zonder metalen rasterlijnen; en de emitter, het achterveld en de bijbehorende positieve en negatieve metaalelektroden zijn in een in elkaar grijpende vorm op de achterkant van de batterij geïntegreerd. Omdat de voorzijde niet wordt geblokkeerd door rasterlijnen, kan het invallende licht maximaal worden benut, kan het effectieve lichtuitstralende oppervlak worden vergroot, kan het optische verlies worden verminderd en kan het doel van het verbeteren van de foto-elektrische conversie-efficiëntie worden bereikt. bereikt.
Uit de gegevens blijkt dat de theoretische limiet voor de conversie-efficiëntie van IBC 29,1% bedraagt, wat hoger is dan 28,7% en 28,5% van TOPCon en HJT. Op dit moment heeft de gemiddelde massaproductie-conversie-efficiëntie van MAXN's nieuwste IBC-celtechnologie meer dan 25% bereikt, en het nieuwe product Maxeon 7 zal naar verwachting stijgen tot meer dan 26%; de gemiddelde conversie-efficiëntie van de ABC-cel van Aixu zal naar verwachting 25,5% bereiken, de hoogste conversie-efficiëntie in het laboratorium. De efficiëntie bedraagt maar liefst 26,1%. Daarentegen ligt de gemiddelde conversie-efficiëntie voor massaproductie van TOPCon en HJT die door bedrijven wordt bekendgemaakt doorgaans tussen 24% en 25%.
Door te profiteren van de enkelzijdige structuur kan IBC ook worden gesuperponeerd met TOPCon, HJT, perovskiet en andere batterijtechnologieën om TBC, HBC en PSC IBC te vormen met een hogere conversie-efficiëntie, dus het staat ook bekend als een “platformtechnologie”. Momenteel hebben de hoogste laboratoriumconversie-efficiënties van TBC en HBC 26,1% en 26,7% bereikt. Volgens de simulatieresultaten van de PSC IBC-celprestaties, uitgevoerd door een buitenlands onderzoeksteam, is de conversie-efficiëntie van de 3-T-structuur PSC IBC, bereid op de IBC-bodemcel met 25% foto-elektrische conversie-efficiëntie aan de voorkant, maar liefst 35,2%.
Hoewel de uiteindelijke conversie-efficiëntie hoger is, heeft IBC ook sterke economische voordelen. Volgens schattingen van experts uit de industrie zijn de huidige kosten per W van TOPCon en HJT 0,04-0,05 yuan/W en 0,2 yuan/W hoger dan die van PERC, en kunnen bedrijven die het productieproces van IBC volledig beheersen dezelfde kosten realiseren. als PERC. Net als bij HJT zijn de investeringen in apparatuur van IBC relatief hoog en bedragen ze ongeveer 300 miljoen yuan/GW. Dankzij de kenmerken van een laag zilververbruik zijn de kosten per W van IBC echter lager. Het is de moeite waard te vermelden dat Aixu's ABC zilvervrije technologie heeft bereikt.
Daarnaast heeft de IBC een prachtig uiterlijk doordat hij niet wordt geblokkeerd door rasterlijnen aan de voorzijde, en is hij meer geschikt voor huishoudelijke scenario’s en gedistribueerde markten zoals BIPV. Vooral in de minder prijsgevoelige consumentenmarkt zijn consumenten meer dan bereid een premie te betalen voor een esthetisch aantrekkelijk uiterlijk. Zo hebben zwarte modules, die in sommige Europese landen erg populair zijn op de huishoudelijke markt, een hoger premiumniveau dan conventionele PERC-modules omdat ze mooier matchen met donkere daken. Door het probleem van het voorbereidingsproces is de conversie-efficiëntie van zwarte modules echter lager dan die van PERC-modules, terwijl de “natuurlijk mooie” IBC zo’n probleem niet heeft. Het heeft een mooi uiterlijk en een hogere conversie-efficiëntie, dus het toepassingsscenario Een groter bereik en sterkere product-premiummogelijkheden.
Het productieproces is volwassen, maar de technische moeilijkheidsgraad is hoog
Waarom zetten IBC zo weinig bedrijven in, aangezien IBC een hogere conversie-efficiëntie en economische voordelen heeft? Zoals hierboven vermeld kunnen alleen bedrijven die het productieproces van IBC volledig beheersen, een kostprijs hebben die in principe hetzelfde is als die van PERC. Daarom is het complexe productieproces, vooral het bestaan van vele soorten halfgeleiderprocessen, de belangrijkste reden voor de minder ‘clustering’ ervan.
In de traditionele zin heeft IBC hoofdzakelijk drie procesroutes: de ene is het klassieke IBC-proces, vertegenwoordigd door SunPower, de andere is het POLO-IBC-proces, vertegenwoordigd door ISFH (TBC heeft dezelfde oorsprong als het is), en de derde is vertegenwoordigd volgens het Kaneka HBC-proces. De ABC-technologieroute van Aixu kan worden beschouwd als de vierde technologische route.
Vanuit het perspectief van de volwassenheid van het productieproces heeft de klassieke IBC al massaproductie bereikt. Uit gegevens blijkt dat SunPower in totaal 3,5 miljard stuks heeft verzonden; ABC zal in het derde kwartaal van dit jaar een massaproductieschaal van 6,5 GW bereiken. Componenten van de “Black Hole” -serie van de technologie. Relatief gezien is de technologie van TBC en HBC nog niet volwassen genoeg en zal het tijd kosten om commercialisering te realiseren.
Specifiek voor het productieproces ligt de belangrijkste verandering van IBC vergeleken met PERC, TOPCon en HJT in de configuratie van de achterelektrode, dat wil zeggen de vorming van een interdigitated p+-gebied en n+-gebied, wat ook de sleutel is tot het beïnvloeden van de batterijprestaties. . In het productieproces van de klassieke IBC omvat de configuratie van de achterelektrode hoofdzakelijk drie methoden: zeefdruk, laseretsen en ionenimplantatie, wat resulteert in drie verschillende subroutes, en elke subroute komt overeen met maar liefst 14 processen. stappen, 12 stappen en 9 stappen.
Uit de gegevens blijkt dat hoewel zeefdrukken met volwassen technologie er op het eerste gezicht eenvoudig uitziet, het aanzienlijke kostenvoordelen biedt. Omdat het echter gemakkelijk is om defecten aan het oppervlak van de batterij te veroorzaken, is het doteringseffect moeilijk te beheersen en zijn meerdere zeefdrukken en nauwkeurige uitlijningsprocessen vereist, waardoor de procesmoeilijkheid en de productiekosten toenemen. Laseretsen heeft de voordelen van lage compounding en controleerbare dopingtypen, maar het proces is complex en moeilijk. Ionenimplantatie heeft de kenmerken van hoge regelprecisie en goede diffusie-uniformiteit, maar de apparatuur is duur en het is gemakkelijk om roosterschade te veroorzaken.
Verwijzend naar het ABC-productieproces van Aixu, wordt voornamelijk de methode van laseretsen gebruikt, en het productieproces bestaat uit maar liefst 14 stappen. Volgens de gegevens die het bedrijf tijdens de prestatie-uitwisselingsbijeenkomst heeft bekendgemaakt, bedraagt het rendement op massaproductie van ABC slechts 95%, wat aanzienlijk lager is dan de 98% van PERC en HJT. U moet weten dat Aixu een professionele celfabrikant is met een diepgaande technische kennis, en dat het verzendvolume het hele jaar door op de tweede plaats ter wereld staat. Dit bevestigt ook direct dat de moeilijkheidsgraad van het IBC-productieproces hoog is.
Een van de technologieroutes van de volgende generatie van TOPCon en HJT
Hoewel het productieproces van IBC relatief moeilijk is, leggen de technische kenmerken van het platform een hogere limiet voor de conversie-efficiëntie op, wat de levenscyclus van de technologie effectief kan verlengen, terwijl het marktconcurrentievermogen van ondernemingen behouden blijft. Het kan ook de werking verminderen die wordt veroorzaakt door technologische iteratie. . risico. Met name het stapelen met TOPCon, HJT en perovskiet om een tandembatterij met een hogere conversie-efficiëntie te vormen, wordt door de industrie unaniem beschouwd als een van de reguliere technologieroutes in de toekomst. Daarom zal IBC waarschijnlijk een van de volgende generatie technologieroutes worden van de huidige TOPCon- en HJT-kampen. Momenteel hebben een aantal bedrijven bekendgemaakt dat zij relevant technisch onderzoek uitvoeren.
Concreet maakt de TBC, gevormd door de superpositie van TOPCon en IBC, gebruik van POLO-technologie voor de IBC zonder afscherming aan de voorkant, wat het passivatie-effect en de nullastspanning verbetert zonder stroomverlies, waardoor de efficiëntie van de foto-elektrische conversie wordt verbeterd. TBC heeft de voordelen van goede stabiliteit, uitstekend selectief passivatiecontact en hoge compatibiliteit met IBC-technologie. De technische moeilijkheden van het productieproces liggen in de isolatie van de achterelektrode, de uniformiteit van de passivatiekwaliteit van polysilicium en de integratie met het IBC-procestraject.
De HBC gevormd door de superpositie van HJT en IBC heeft geen elektrode-afscherming op het vooroppervlak en gebruikt een antireflectielaag in plaats van TCO, die minder optisch verlies en lagere kosten heeft in het korte golflengtebereik. Vanwege het betere passivatie-effect en de lagere temperatuurcoëfficiënt heeft HBC duidelijke voordelen wat betreft de conversie-efficiëntie aan de batterijzijde, en tegelijkertijd is de stroomopwekking aan de modulezijde ook hoger. De problemen met het productieproces, zoals strikte elektrode-isolatie, het complexe proces en het smalle procesvenster van IBC, zijn echter nog steeds de moeilijkheden die de industrialisatie ervan belemmeren.
De PSC IBC gevormd door de superpositie van perovskiet en IBC kan het complementaire absorptiespectrum realiseren en vervolgens de foto-elektrische conversie-efficiëntie verbeteren door de benuttingsgraad van het zonnespectrum te verbeteren. Hoewel de uiteindelijke conversie-efficiëntie van PSC IBC theoretisch hoger is, zijn de impact op de stabiliteit van kristallijne siliciumcelproducten na het stapelen en de compatibiliteit van het productieproces met de bestaande productielijn een van de belangrijke factoren die de ontwikkeling ervan beperken.
Leider van de “schoonheidseconomie” van de fotovoltaïsche industrie
Op toepassingsniveau hebben IBC-moduleproducten met een hogere conversie-efficiëntie en een hoger uiterlijk, met het uitbreken van gedistribueerde markten over de hele wereld, brede ontwikkelingsperspectieven. In het bijzonder kunnen de hoogwaardige kenmerken ervan voldoen aan het streven van de consument naar “schoonheid”, en wordt verwacht dat er een bepaalde productpremie voor wordt verkregen. Verwijzend naar de industrie voor huishoudelijke apparaten: de ‘uiterlijkeconomie’ is vóór de epidemie de belangrijkste drijvende kracht geworden achter de marktgroei, terwijl de bedrijven die zich alleen op productkwaliteit concentreren geleidelijk door de consumenten in de steek zijn gelaten. Daarnaast is IBC ook zeer geschikt voor BIPV, wat op de middellange tot lange termijn een potentieel groeipunt zal zijn.
Wat de marktstructuur betreft, zijn er momenteel slechts een paar spelers op IBC-gebied, zoals TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy en Aixu, terwijl het gedistribueerde marktaandeel goed is voor meer dan de helft van de totale fotovoltaïsche markt. markt. Vooral nu de Europese markt voor optische opslag voor huishoudens op grote schaal uitbreekt, die minder prijsgevoelig is, zullen zeer efficiënte en hoogwaardige IBC-moduleproducten waarschijnlijk populair worden onder consumenten.
Posttijd: 02-09-2022