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TOPCon的三大“挑战”

   日期:2021-10-08     来源:PV InfoLink    作者:周睿    浏览:3067    评论:0    
 没有资本的热忱和喧嚣,一路走来是深思熟虑后的慎重选择,更是无人相伴时的胆识魄力。


新一轮扩产潮正当时


 
世界“太阳能之父”的马丁.格林教授曾公开发表观点:“在PERC电池逐渐接近极限效率的背景下,TOPCon电池被认为是最有希望接替PERC电池成为下一代主流的太阳能电池技术,它具有更高的效率潜力与稳定性。”
 
作为新一代N型电池技术,TOPCon最大程度保留和利用了现有P型电池设备制程,正以其独特的优势,慢慢征服光伏市场,获得越来越多企业的认可和关注。
 
新一轮光伏扩产潮正在悄然来袭, 2021年5月,隆基宣布西咸乐叶和宁夏乐叶分别拟建年产15GW和5GW 高效单晶电池项目,布局下一代电池技术。同时,中来股份也宣布山西拟建16GW高效单晶电池项目。
 
据统计,2021年至今,包括中来股份、国家电投、聆达股份、无锡尚德等多家企业总计发布了约15GW的TOPCon电池组件扩产计划,产能相当可观。


 
龙头企业率先领跑
 


对于下一代电池技术谁先落地,还未可知,龙头企业在企业技术路线上大多实行“两手抓”策略。加大TOPCon的产研力度,成为不少企业的发力点。
 
2021年5月,隆基发出喜讯。宣布隆基TOPCon商业尺寸电池实现25.02%的电池效率,解决了LPCVD绕镀问题(碱刻蚀工艺,去除正面的 Poly 绕镀和 BSG 阻挡层),电池良率可与PERC相当水平。
 
同一时间,晶科能源也传来捷报。宣布其TOPCon电池经认证效率可达25.25%,创造了大面积N型单晶钝化接触电池效率世界纪录。晶科能源研发总监张昕宇表示,“我们认为TOPCon技术核心竞争力明显胜出,在成本和产品性能上,相对于传统的电池技术,升级换代的技术优势也很明显”。在他看来,TOPCon整体技术进步已经进入到了有明显的产业优势的阶段。
 
同年7月,东方日升宣布加入TOPCon阵营。公司最新研发的NewT@N组件,经权威第三方机构TUV南德测试认证,采用了新一代电池技术——融合互补TOPCon与HJT优势,组件功率最高可达703.622W, 实测效率达23.08%。
 
对于未来发展方向,东方日升首席科学家万义茂博士表示:“东方日升N型电池研发团队正在继续聚焦空穴钝化接触优化、印刷图形优化、硅片质量优化等技术手段,目标今年实现>24.5%的N型210大尺寸电池技术大规模量产。”
 
作为全球最大的 N 型 TOPCon 电池制造商,中来股份一直都有着不俗表现。据公开信息显示,中来目前基于J-TOPCon2.0技术的N型TOPCon电池最高量产效率可达24.5%,正努力实现从实验室研发向量产线成果转化的过程。 “在兼具高转化效率、高良率、高性价比技术优势的同时,中来还拥有衰减低、温度系数低和可靠性高等产品优势,能够为项目进一步降低度电成本提供保障。” 中来光电研发中心负责人陈嘉博士介绍到。


 
未来发展的三大“挑战”


 
受制于技术路线的困扰,TOPCon下半年实际落地的产能仍较少,大多处于计划和筹备阶段,且电池效率尚未与PERC拉开较大差距,在电池技术工艺方面更是有着不小的挑战。
 
据PV Infolink 研究报告显示,硼扩、多晶硅钝化层制备以及金属化是现阶段制约TOPCon的三个主要原因。
 
目前越来越多的厂商不再使用三溴化硼,改为尚未应用于TOPCon 正面发射极的三氯化硼作为硼源,大大影响了短路电流的提升和接触电阻的降低。钝化层设备方面,良率提升困难,采用主流工艺路线隧穿氧化层的TOPCon 电池良率仅为90-95%,与PERC 的98%相差较大,同时PECVD/PEALD/PVD等新技术路线的尝试也需时间来检验。此外,TOPCon因正反面均使用银浆,同为M6尺寸,TOPCon电池较PERC电池高出约60mg的厚度。这也决定了TOPCon金属化成本不可能低于PERC, 唯有进一步提升电池效率和良率才能缩减与PERC的单瓦成本差距。


 
“十三五”期间,光伏产业经历了飞速发展阶段,国内装机增长5.8倍,全球装机累计增长3.2倍。下一个五年,光伏必将开启更加迅猛的增长阶段。“双碳”目标的提出,进一步吹响了行业的号角,市场增长的需求也是对新技术的渴望,只有不断推动新技术的发展,才能实现光伏产品进步以及产业规模的提升。
 

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