下一代光伏主流技術
異質結開啟產業化之路
成本的大幅降低,讓異質結電池規模產業化邁出了歷史性一大步。

使用該技術轉換效率已達

持續降低終端使用成本

助推異質結產業化進程加速

Hybrid BC電池轉換效率已達到27.42%
2023年3月,在2023年高效太陽電池裝備與技術研討會上,金石能源攜手高效太陽電池裝備與技術國家工程研究中心發布Hybrid BC電池技術,電池轉換效率(用孔徑為195.7c㎡掩膜進行遮擋)的轉換效率達到了27.08%!該技術首次成功將傳統異質結鈍化結構和隧穿/多晶結構相結合,該技術是完全中國企業自主開發、具有自主知識產權的光伏前沿技術,這也是國家工程研究中心發布的重磅技術成果!
2023年9月,Hybrid BC電池技術中試研發再次突破,經福建省計量科學研究院(國家光伏產業計量測試中心)測試認證,Hyrid BC電池轉換效率再創新高,達到了27.42%!

HDT太陽能電池技術優勢
◎ 低溫制程:低溫工藝流程,最高不超過220oC,制程能耗少
◎ 異質結發射極:寬帶隙致高短路電流-Isc及高開壓Voc
◎ 低溫度系數:電池片功率溫度系數低于-0.24%/oC,更適于高溫環境發電
◎ 可柔性化應用:電池片的結構適合于使用超薄的硅片作為襯底,容易實現真正的柔性化
◎ 雙面發電:正反面三層膜和TCO都是透光的,且結構對稱,天然就是雙面電池,其雙面率可以輕松做到90%以上;電池片雙面吸光,適于制作雙玻組件,可增加發電量超過10%

轉換效率高,提效空間大
異質結電池具有更高的轉換效率,且效率提升的空間大。
截止目前,異質結電池的量產轉換效率在24.5%至26%之間,其中,2021年福建鉅能電力有限公司量產異質結電池最高轉換效率達到了25.31%。2022年,金石能源整線設備生產的異質結量產電池片最高效率已達到26%,遠遠高于PERC電池。
HDT與IBC技術契合性好,二者疊加技術的HBC的轉換效率已經超過26%,與鈣鈦礦技術相結合的話,未來的轉換效率有望超過40%。

異質結電池生產工序簡化
HDT電池生產工序簡化,具有良好的制程控制能力。
異質結電池量產主要工序僅需 4 步:制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備和電極制備,對應的設備為制絨清洗設備、PECVD、PVD和絲印設備,簡短的工序可有效保證產品的良率和質量。
PERC電池是傳統晶硅電池一次明顯的提效升級,增加2步工藝,量產需要8道工序;TOPCon是在N-PERC的基礎上再一次升級,增加3步工藝,需要12道工序,復雜工序將受制于電池的良率、人工及運維等成本。

異質結電池效率提升路徑清晰
◎ 降低光學損失:減少制絨面的反射、減少導電氧化物及非晶硅的吸收、提高柵線電極的高寬比
◎ 減少表面少子復合速率:優化硅片的清洗工藝、硅片表面的氫原子鈍化、高質量的非晶硅薄膜的制備
◎ 減少串聯電阻:提高導電氧化物的導電性、減少不同層之間的接觸電阻

異質結電池可實現硅片薄片化
異質結電池使用低溫工藝,更容易實現硅片薄片化。
異質結電池生產工藝制程在220oC以下的低溫中進行,避免了晶體硅基底整體性能的衰減,減輕了硅片熱應力和損壞,保持了硅片原有質量,有利于實現硅片薄片化,可以使硅片厚度降低到光吸收所需的最小值。硅片薄片化,不僅能節省硅料成本,還是電池柔性化應用的基礎。
公司目前已小批量驗證過120μm硅片,薄片化還有較大空間,未來電池片的硅片厚度可降低至100μm以下。

異質結+鈣鈦礦疊層技術
異質結的結構特點,非常適合作為底電池同鈣鈦礦電池形成疊層電池,兩者的疊層技術被認為是最具發展前景的組合。
研究成果顯示,鈣鈦礦太陽能電池能更有效地利用高能量的紫外和藍綠可見光,而異質結電池可以有效地利用鈣鈦礦材料無法吸收的紅外光。因此,通過鈣鈦礦電池與異質結電池疊層方式組合,可以突破傳統晶硅電池理論效率極限,進一步提升太陽能電池的轉換效率。模擬表明,該疊層電池的轉換效率可以達到40%以上。

低銀耗技術是異質結產業化降本關鍵
低溫銀漿是絲網印刷工藝的關鍵材料,銀漿用量大、成本高昂,在異質結電池成本中,低溫銀漿占據總成本的比重約為20%,占電池片非硅片成本比重超50%。
金石能源推出的低銀耗技術,將低溫銀漿的使用量降低的技術推向一個新高度,其低溫銀漿單耗為13mg/W,相比較于常規異質結電池28mg/W的低溫銀漿單耗,使用量降低了50%。
在國產低溫銀漿導入異質結量產方面已有成功案例,2021年,福建鉅能電力有限公司使用國產低溫銀漿生產的HJT電池超過1000萬片,約60MW,經過批量化生產驗證,充分證實了國產低溫銀漿大規模應用量產成功。

異質結電池開啟產業化之路
根據中國光伏行業協會預測,2021年至2025年,我國光伏年均新增裝機樂觀情況可達到90GW,2025年最高可達123GW,年復合增速21%。異質結電池占比將從2020年的約3.5%提升至2025年的25%。
2020年被認為是異質結電池大規模量產元年,統計數據顯示:2020年,有超過20家企業宣布了異質結電池的擴產計劃,產能超過50GW。
2021年,多家光伏頭部企業的異質結項目投產,根據媒體統計,2021年全球異質結電池規劃產能已達到148.2GW ,其中已建成產能為6.35GW,在建或待建產能141.9GW。
異質結,光伏技術最佳的彎道超車機遇
持續提升的轉換效率,不斷優化的度電成本,異質結是光伏技術更迭最佳的彎道超車機遇!