Анализ на развитието на технологията за слънчеви клетки N-тип

През 2022 г. технологията за батерии N-тип ще излезе от лабораторията и ще започне първата година на масово производство, а ефективността на слънчевите клетки ще бъде значително подобрена. През ноември миналата година ефективността на преобразуване на силициеви хетеропреходни клетки, независимо разработени от LONGi Green Energy, достигна 26,81%, поставяйки текущия рекорд за най-висока ефективност на базирани на силиций слънчеви клетки в света. Очаква се батериите тип N да станат лидер на следващото поколение фотоволтаична технология и постепенно да заменят батериите тип P.

Батериите тип P се отнасят главно за батерии BSF и батерии PERC. Преди 2014-2015 г. технологията на фотоволтаичните клетки беше доминирана от BSF и независимо дали беше монокристална или поликристална клетка, задната страна беше пасивирана с алуминий. След 2015 г. се развиват батериите PERC. Задната страна на клетката PERC е не само алуминиева пасивация на задното поле, но също така основно възприема метода на пасивиране на алуминиев оксид и силициев нитрид, който ефективно избягва някои предишни технически дефекти. С предимствата на единичния кристал по отношение на ефективността на преобразуване и производствените разходи, клетките PERC се превърнаха в най-ефективната технология за постигане на бързо намаляване на KCOE в системата. През следващите две години целият пазар постепенно се насочи към PERC технологията. До 2022 г. батерийните продукти PERC ще представляват повече от 90% от световния пазар.
Понастоящем батериите PERC не са остарели, но се оценява, че ще бъде трудно да се конкурират с по-ефективните батерии тип N след около три години.

През юли 2022 г. най-високата ефективност на високоефективната клетка G12 PERC, разработена независимо от Trina Solar, достигна 24,5%, поставяйки нов световен рекорд. И 24,5% вече е границата на ефективността на батерията тип P.
В сравнение със силиконовите пластини тип P, животът на носителя на силициевите пластини тип N е поне с един порядък по-висок. Защо? Тъй като N-тип силициевият чип е легиран основно с "фосфорен елемент", двойки атоми бор-кислород (това е основната причина за индуцираното от светлина затихване на P-тип батерия) няма да се образуват в материала, което прави първоначалното индуцирано от светлина затихване на N-тип батерията и компонентите е почти нулево. Това е основната разлика между батериите тип N и батериите тип P и точно поради това напрежението на отворена верига и токът на късо съединение на батериите тип N са значително подобрени, което води до по-висока ефективност на преобразуване на батерията.

Клетките от N-тип имат много предимства, включително висока ефективност на преобразуване, висока бифациалност, нисък температурен коефициент, липса на светлинен разпад, добър слаб светлинен ефект и по-дълъг живот на носителя.
Технологията за батерии тип N може да бъде разделена на хетеропреход (HJT), TOPCon, IBC и други видове технологии. Понастоящем производителите на фотоволтаични клетки избират предимно TOPCon или HJT, за да преследват масово производство.
Теоретичната ефективност на N-тип TOPCon клетки може да достигне 28,7%, а теоретичната ефективност на хетеропреходните клетки може да достигне 27,5%.

TOPCon се основава на процеса на "N-тип батерия" и продължава да развива технологията "тунелен оксиден слой пасивиращ контакт". Технологията TOPCon може значително да подобри ефективността на преобразуване на N-тип клетки.

Според теоретичните изчисления текущата ефективност на масовото производство на TOPCon на масовите батерии е около 23,7-23,8%, а някои производители на батерии обявиха, че са постигнали 24,0%+ Много компании, включително Jolywood, са постигнали лабораторна ефективност от над 25% , Широки перспективи.

Както TOPCon, така и PERC са високотемпературни процеси и могат да запазят и използват в най-голяма степен съществуващия традиционен процес на производство на оборудване за батерии тип P. Технологията на батериите и оборудването на производствената линия на двете са силно съвместими. TOPCon може да бъде надграден от производствената линия PERC, без да се изгражда нова производствена линия. Ако оригиналният PERC процес е само надграден и модифициран, е необходима само допълнителна инвестиция от 7 милиона до 14 милиона евро/GW, а пределните инвестиционни разходи са по-добри от други технологични маршрути от тип N. Производствената линия на PERC технологията е основното приложение на P-тип батерии, така че под натиска на широкомащабната амортизация на активите на оборудването за производствена линия PERC, продължаването на надграждането и трансформирането на оборудването в производствена линия TOPCon ще помогне за намаляване на риска от потъване .
В бъдеще, с намаляването на разходите, различни от силиций, и по-нататъшното подобряване на степента на добив и ефективност, TOPCon бързо ще намали разликата в разходите с PERC и ще се превърне в ново поколение основни продукти.

Поради сравнително големия съществуващ производствен капацитет на батерии PERC, новодобавеният производствен капацитет на PERC през 2019 г. основно запазва интерфейса TOPCon за последваща трансформация и надграждане. И в момента производственият капацитет на PERC на много производители от първо ниво постепенно преустанови производството.

Понастоящем основните компании, участващи в технологията TOPCON, включват: Longji, Jolywood, JinkoSolar, Trina Solar, Risen Energy и др., повечето от които са вертикално интегрирани компании. Сред тях Jolywood е една от най-ранните компании, внедрили TOPCon.Средната ефективност на преобразуване на масовите производствени партиди батерии TOPCon на компанията е 24,2%, а някои продукти достигат 24,5%.
Според статистиката на PVInfoLink и TrendForce до края на 2022 г. производственият капацитет на TOPCon в цялата индустрия се очаква да надхвърли 40 GW и се очаква да достигне около 80 GW до края на 2023 г.

Процесът на HJT е много различен от TOPCon, споменат по-горе. TOPCon е надграден от производствената линия "P-тип батерия". Следователно, за да спестят разходи, много производители ще изберат да продължат да надграждат и трансформират TOPCON. И така, какви са предимствата на HJT?

Процесът на батерии HJT включва основно 4 връзки, текстуриране, отлагане на аморфен силиций, отлагане на TCO и ситопечат. Процесният поток е много по-нисък от 10 на PERC и 12-13 на TOPCON. Това прави новите производители, които искат да влязат в играта сега, по-склонни към HJT технологията. По този начин новите производители имат възможност да се конкурират с утвърдени производители.

Според съответните данни батериите HJT се разпадат с 1-2% през първата година и след това се разпадат с 0,25% на година, което е много по-ниско от това на PERC клетките (2% през първата година и 0,45% на година след това Генерирането на мощност на ват за цикъл е около 1,9%-2,9% по-високо от това на двустранните PERC клетки.

Според непълни статистики, производственият капацитет и плановете за разширяване, разкрити от 24 компании, включително China Resources Power, China National Building Materials Group, Runyang, Huasheng New Energy и Aikang Technology, показват, че бъдещото планиране на производствения капацитет на HJT е достигнало 112GW.
 

Със забавянето на подобряването на ефективността на PERC клетките, основната клетка на пазара, и постепенната зрялост на индустриализацията на хетеропреходните клетки, базирани на N-тип силициеви пластини, фокусът на развитието на индустрията на фотоволтаичните клетки тихо се променя. Експерти от индустрията смятат, че в сравнение с други технически маршрути, технологията за батерии HJT има по-добър процент на преобразуване и пространство за намаляване на разходите и също така е по-подходяща за комбиниране с IBC, перовскит и други технологии. Тази технология се нарича следващото поколение комерсиални фотоволтаици в индустрията Важни кандидат технологии за производство.

Като производител на фотоволтаични модули с 14-годишен професионален опит, Maysun Solar проучва и разработва фотоволтаични модули от N-тип и винаги е готов да си сътрудничи с вас, за да помогне за енергийния преход. Свържете се с нас , за да отворим вратата към зелената енергия.