În 2022, tehnologia bateriei de tip N va ieși din laborator și va începe primul an de producție în masă, iar eficiența celulelor solare va fi mult îmbunătățită. În noiembrie anul trecut, eficiența de conversie a celulelor cu heterojoncție de siliciu dezvoltate independent de LONGi Green Energy a atins 26,81%, stabilind recordul actual pentru cea mai mare eficiență a celulelor solare pe bază de siliciu din lume. Se așteaptă ca bateriile de tip N să devină liderul următoarei generații de tehnologie fotovoltaică și să înlocuiască treptat bateriile de tip P.
Istoricul dezvoltării bateriei de tip P
Bateriile de tip P se referă în principal la bateriile BSF și la bateriile PERC. Înainte de 2014-2015, tehnologia celulelor fotovoltaice era dominată de BSF și, indiferent dacă era o celulă monocristalină sau policristalină, partea din spate era pasivată cu aluminiu. După 2015, s-au dezvoltat bateriile PERC. Partea din spate a celulei PERC nu este doar pasivarea în câmp din spate din aluminiu, ci adoptă și metoda de pasivare a oxidului de aluminiu și a nitrurii de siliciu, care evită efectiv unele defecte tehnice anterioare. Cu avantajele monocristalului în ceea ce privește eficiența conversiei și costul de producție, celulele PERC au devenit cea mai eficientă tehnologie pentru a obține o reducere rapidă a sistemului KCOE. În următorii doi ani, întreaga piață s-a orientat treptat către tehnologia PERC. Până în 2022, produsele de baterii PERC vor reprezenta mai mult de 90% din piața globală.
În prezent, bateriile PERC nu sunt depășite, dar se estimează că va fi dificil să concurezi cu bateriile de tip N mai eficiente în aproximativ trei ani.
Creșterea bateriilor de tip N
În iulie 2022, cea mai mare eficiență a celulei PERC de înaltă eficiență G12 dezvoltată independent de Trina Solar a atins 24,5%, stabilind un nou record mondial. Și 24,5% este deja limita eficienței bateriei de tip P.
În comparație cu plachetele de siliciu de tip P, durata de viață purtătoare a plăcilor de siliciu de tip N este cu cel puțin un ordin de mărime mai mare. Deoarece cipul de siliciu de tip N este dopat în principal cu „element fosfor”, perechile de atomi bor-oxigen (adică principalul motiv pentru atenuarea indusă de lumină a bateriei de tip P) nu se vor forma în material, făcând atenuarea inițială indusă de lumină a bateriei și componentelor de tip N aproape de zero. Aceasta este diferența fundamentală dintre bateriile de tip N și bateriile de tip P și tocmai din această cauză tensiunea de circuit deschis și curentul de scurtcircuit al bateriilor de tip N sunt mult îmbunătățite, rezultând o eficiență mai mare de conversie a bateriei.
Clasificarea tehnologiei bateriei de tip N
Celulele de tip N au multe avantaje, inclusiv eficiență ridicată de conversie, bifacialitate ridicată, coeficient de temperatură scăzut, fără degradare a luminii, efect de lumină slab bun și durată de viață mai lungă.
Tehnologia bateriei de tip N poate fi subdivizată în heterojunction (HJT), TOPCon, IBC și alte tipuri de tehnologie. În prezent, producătorii de celule fotovoltaice aleg în mare parte TOPCon sau HJT pentru a continua producția de masă.
Eficiența teoretică a celulelor TOPCon de tip N poate ajunge la 28,7%, iar eficiența teoretică a celulelor heterojoncții poate ajunge la 27,5%.
TOPCon se bazează pe procesul „bateriei de tip N” și continuă să dezvolte tehnologia „contact de pasivare a stratului de oxid de tunel”. Tehnologia TOPCon poate îmbunătăți considerabil eficiența de conversie a celulelor de tip N.
Avantajul 1 al TOPCon: eficiență ridicată
Conform calculelor teoretice, eficiența actuală a producției în masă TOPCon a bateriilor principale este de aproximativ 23,7-23,8%, iar unii producători de baterii au anunțat că au atins 24,0%+.Multe companii, inclusiv Jolywood, au atins o eficiență de laborator de peste 25% Perspective largi.
TOPCon avantaj doi: cost redus
Atât TOPCon, cât și PERC sunt procese la temperatură înaltă și pot reține și utiliza în cea mai mare măsură procesul tradițional de fabricare a echipamentelor pentru baterii de tip P. Tehnologia bateriilor și echipamentele liniei de producție ale celor două sunt foarte compatibile. TOPCon poate fi actualizat de la linia de producție PERC fără a construi o nouă linie de producție. Dacă procesul original PERC este doar modernizat și modificat, este necesară doar o investiție suplimentară de 7 până la 14 milioane de euro/GW, iar costul de investiție marginal este mai bun decât alte rute tehnologice de tip N. Linia de producție a tehnologiei PERC este aplicația generală a bateriilor de tip P, astfel încât sub presiunea deprecierii activelor echipamentelor pe linia de producție la scară largă PERC, continuarea modernizării și transformarea echipamentului într-o linie de producție TOPCon va ajuta la reducerea riscului de scufundare. .
În viitor, odată cu reducerea costurilor fără siliciu și îmbunătățirea în continuare a ratei de randament și a eficienței, TOPCon va reduce rapid diferența de costuri cu PERC și va deveni o nouă generație de produse mainstream.
Progresul de industrializare TOPCon
Datorită capacității de producție relativ mari existente a bateriilor PERC, noua capacitate de producție PERC adăugată în 2019 își rezervă practic interfața TOPCon pentru transformarea și modernizarea ulterioară. Și în prezent, capacitatea de producție PERC a multor producători de prim rang a încetat treptat producția.
În prezent, marile companii implicate în tehnologia TOPCON includ: Longji, Jolywood, JinkoSolar, Trina Solar, Risen Energy etc., majoritatea fiind companii integrate pe verticală. Printre acestea, Jolywood este una dintre primele companii care a implementat TOPCon. Eficiența medie de conversie a loturilor de producție în masă de baterii TOPCon ale companiei este de 24,2%, iar unele produse ajung la 24,5%.
Potrivit statisticilor de la PVInfoLink și TrendForce, până la sfârșitul anului 2022, capacitatea de producție TOPCon la nivelul întregii industrie este de așteptat să depășească 40 GW și este de așteptat să atingă aproximativ 80 GW până la sfârșitul anului 2023.
Procesul HJT este foarte diferit de TOPCon menționat mai sus.TOPCon este actualizat de la linia de producție „baterie de tip P”. Prin urmare, pentru a economisi costuri, mulți producători vor alege să continue să facă upgrade și să transforme TOPCON. Deci, care sunt avantajele HJT?
Avantajul unu al HJT: flux scurt de proces
Procesul bateriei HJT include în principal 4 legături, texturare, depunere de siliciu amorf, depunere TCO și serigrafie. Fluxul procesului este mult mai mic decât PERC 10 și TOPCON 12-13. Acest lucru îi face pe noii producători care doresc să intre în joc acum să fie mai înclinați spre tehnologia HJT. În acest fel, noii producători au posibilitatea de a concura cu producătorii consacrați.
Avantajul doi al HJT: potențial de dezvoltare mai mare
În laborator, eficiența de conversie a TOPCon este de aproximativ 24%, în timp ce eficiența producției de masă a celulelor de tip N este în general peste 24%. Odată cu dezvoltarea ulterioară, vor apărea avantajele tehnologiei bateriei HJT, care este mai potrivită pentru suprapunerea altor tehnologii. Celulele HJT pot folosi siliciu nanocristalin dopat și, respectiv, siliciu microcristalin dopat pe suprafețele din față și, respectiv, din spate.În viitor, prin suprapunerea IBC și perovskit, eficiența conversiei poate crește la mai mult de 30%.
Avantajul trei HJT: atenuare scăzută
Conform datelor relevante, bateriile HJT se degradează cu 1-2% în primul an, iar apoi se degradează cu 0,25% pe an, ceea ce este mult mai mic decât cel al celulelor PERC (2% în primul an și 0,45% pe an ulterior). Generarea de energie pe watt pe ciclu este cu aproximativ 1,9%-2,9% mai mare decât cea a celulelor PERC cu două fețe.
Progresul industrializării HJT
Rutele proceselor HJT și PERC sunt complet diferite și nu pot fi extinse și pot fi puse în funcțiune doar noi linii de producție; iar HJT nu este compatibil cu echipamentele de producție PERC de masă, astfel încât transformarea în HJT după utilizarea procesului PERC va aduce un nivel ridicat. trecerea costurilor către întreprinderi. Prin urmare, tehnologia HJT este mai prietenoasă cu întreprinderile aflate sub nivelul al doilea și al treilea sau cu industriile noilor tehnologii, fără povara istorică a capacității de producție.
Odată cu încetinirea îmbunătățirii eficienței celulelor PERC, a celulei principale de pe piață și a maturității treptate a industrializării celulelor heterojoncții bazate pe plachete de siliciu de tip N, accentul dezvoltării industriei celulelor fotovoltaice se schimbă liniștit. Experții din industrie cred că, în comparație cu alte rute tehnice, tehnologia bateriei HJT are o rată de conversie mai bună și un spațiu de reducere a costurilor și este, de asemenea, mai potrivită pentru combinarea cu IBC, perovskit și alte tehnologii. Această tehnologie este numită următoarea generație de fotovoltaice comerciale în industrie. Tehnologii candidate importante pentru producție.
În calitate de producător de module fotovoltaice cu 14 ani de experiență profesională, Maysun Solar cercetează și dezvoltă module fotovoltaice de tip N și este întotdeauna gata să coopereze cu dvs. pentru a ajuta tranziția energetică. Contactați-ne și deschideți ușa către energia verde.