Waarom het IBC -batterytegnologie nie die hoofstroom van die fotovoltaïese industrie geword nie?

Onlangs het TCL Zhonghuan aangekondig om in te teken vir omskepbare effekte van Maxn, 'n aandeelhoudingonderneming, vir US $ 200 miljoen om die navorsing en ontwikkeling van sy Maxeon 7 -reeks produkte gebaseer op IBC -batterytegnologie te ondersteun. Op die eerste handelsdag na die aankondiging het die aandeelprys van TCL Central met die limiet gestyg. En Aixu-aandele, wat ook IBC-batterytegnologie gebruik, met die ABC-battery wat op die massa-geproduseer sal word, het die aandeelprys sedert 27 April met meer as 4 keer gestyg.

 

Aangesien die fotovoltaïese industrie geleidelik die N-Type ERA betree, het die N-tipe batterytegnologie wat deur TOPCON, HJT en IBC voorgestel is, die fokus geword van ondernemings wat meeding om uitleg. Volgens die data het TOPCON 'n bestaande produksievermoë van 54GW, en 'n onder-konstruksie en beplande produksievermoë van 146GW; HJT se bestaande produksievermoë is 7GW, en die onderbou en beplande produksievermoë is 180GW.

 

In vergelyking met TOPCON en HJT, is daar egter nie baie IBC -groepe nie. Daar is slegs 'n paar ondernemings in die omgewing, soos TCL Central, Aixu en Longi Green Energy. Die totale omvang van bestaande, onder konstruksie en beplande produksievermoë, is nie meer as 30GW nie. U moet weet dat IBC, wat 'n geskiedenis van byna 40 jaar het, reeds gekommersialiseer is, die produksieproses verouder het, en dat beide doeltreffendheid en koste sekere voordele inhou. Wat is die rede waarom IBC nie die hoofstroomtegnologie -roete van die bedryf geword het nie?

Platformtegnologie vir hoër omskakelingsdoeltreffendheid, aantreklike voorkoms en ekonomie

Volgens die data is IBC 'n fotovoltaïese selstruktuur met agterkruising en rugkontak. Dit is die eerste keer deur Sunpower voorgestel en het 'n geskiedenis van byna 40 jaar. Die voorkant neem SINX/SIOX-dubbellaag-anti-refleksie-passiveringsfilm sonder metaalroosterlyne aan; en die emittor, agterveld en ooreenstemmende positiewe en negatiewe metaalelektrodes word aan die agterkant van die battery in 'n interdigiteerde vorm geïntegreer. Aangesien die voorkant nie deur roosterlyne geblokkeer word nie, kan die invallende lig in die maksimum mate gebruik word, kan die effektiewe liguitstralende gebied verhoog word, die optiese verlies kan verminder word, en die doel om die foto-elektriese omskakelingsdoeltreffendheid te verbeter bereik.

 

Die gegewens toon dat die teoretiese omskakelingsdoeltreffendheidsbeperking van IBC 29,1% is, wat hoër is as 28,7% en 28,5% van TOPCON en HJT. Op die oomblik het die gemiddelde doeltreffendheid van massa -produksie van Maxn se nuutste IBC -seltegnologie meer as 25%bereik, en die nuwe produk Maxeon 7 sal na verwagting tot meer as 26%styg; Die gemiddelde omskakelingsdoeltreffendheid van AIXU se ABC -sel sal na verwagting 25,5%bereik, die hoogste omskakelingsdoeltreffendheid in die laboratorium Die doeltreffendheid is so hoog as 26,1%. In teenstelling hiermee is die gemiddelde doeltreffendheid van massa -produksie van TopCon en HJT wat deur maatskappye geopenbaar word, oor die algemeen tussen 24% en 25%.

Met die voordeel van die eensydige struktuur, kan IBC ook met TopCon, HJT, Perovskite en ander batterytegnologieë gesuperponeer word om TBC, HBC en PSC IBC met 'n hoër omskakelingsdoeltreffendheid te vorm, dus is dit ook bekend as 'n 'platformtegnologie'. Op die oomblik het die hoogste laboratoriumomskakelingsdoeltreffendheid van TBC en HBC 26,1% en 26,7% bereik. Volgens die simulasieresultate van PSC IBC-selprestasie wat deur 'n buitelandse navorsingspan uitgevoer is, is die omskakelingsdoeltreffendheid van 3-T-struktuur PSC IBC op die IBC-onderste sel met 25% foto-elektriese omskakelingsdoeltreffendheid van die voorste tekstuur so hoog as 35,2%.

Alhoewel die uiteindelike omskakelingsdoeltreffendheid hoër is, het IBC ook sterk ekonomie. Volgens die ramings van kundiges in die bedryf is die huidige koste per W van TopCon en HJT 0,04-0,05 yuan/W en 0,2 yuan/w hoër as dié van PERC, en ondernemings wat die produksieproses van IBC ten volle bemeester, kan dieselfde koste behaal soos perc. Soortgelyk aan HJT, is IBC se toerustingbelegging relatief hoog en bereik dit ongeveer 300 miljoen yuan/GW. Die koste per W van IBC is egter laer by die kenmerke van lae silwerverbruik. Dit is opmerklik dat AIXU se ABC silwervrye tegnologie bereik het.

Daarbenewens het die IBC 'n pragtige voorkoms omdat dit nie deur roosterlyne aan die voorkant geblokkeer word nie, en meer geskik is vir huishoudelike scenario's en verspreide markte soos BIPV. Veral in die minder prysgevoelige verbruikersmark is verbruikers meer as bereid om 'n premie te betaal vir 'n esteties aangename voorkoms. Byvoorbeeld, swart modules, wat baie gewild is in die huishoudelike mark in sommige Europese lande, het 'n hoër premiumvlak as konvensionele PERC -modules omdat dit mooier is om met donker dakke te pas. As gevolg van die probleem van die voorbereidingsproses, is die omskakelingsdoeltreffendheid van swart modules egter laer as dié van PERC -modules, terwyl die 'natuurlik mooi' IBC nie so 'n probleem het nie. Dit het 'n pragtige voorkoms en 'n hoër omskakelingsdoeltreffendheid, dus die toepassingscenario wyer en sterker produkpremievermoë.

Die produksieproses is volwasse, maar die tegniese probleme is hoog

Aangesien IBC hoër omskakelingsdoeltreffendheid en ekonomiese voordele het, waarom ontplooi so min maatskappye IBC? Soos hierbo genoem, kan slegs ondernemings wat die produksieproses van IBC ten volle bemeester, 'n koste hê wat basies dieselfde is as dié van Perc. Daarom is die ingewikkelde produksieproses, veral die bestaan ​​van baie soorte halfgeleierprosesse, die kernrede vir die minder 'groepering'.

 

In die tradisionele sin het IBC hoofsaaklik drie prosesroetes: een is die klassieke IBC-proses wat deur SunPower voorgestel word, die ander is die Polo-IBC-proses wat deur ISFH voorgestel word (TBC is van dieselfde oorsprong as wat dit is), en die derde word voorgestel deur Kaneka HBC -proses. Die ABC -tegnologie -roete van Aixu kan as die vierde tegnologiese roete beskou word.

 

Vanuit die perspektief van die volwassenheid van die produksieproses het die klassieke IBC reeds massaproduksie behaal. Data toon dat Sunpower altesaam 3,5 miljard stukke gestuur het; ABC sal in die derde kwartaal van hierdie jaar 'n massaproduksiekaal van 6,5 GW behaal. Komponente van die “Black Hole” -reeks van die tegnologie. Relatief gesproke is die tegnologie van TBC en HBC nie volwasse genoeg nie, en dit sal tyd neem om kommersialisering te verwesenlik.

 

Die belangrikste verandering van IBC in vergelyking met PERC, TOPCON en HJT lê spesifiek vir die produksieproses in die konfigurasie van die agterste elektrode, dit wil sê die vorming van interdigiteerde P+ -gebied en N+ -gebied, wat ook die sleutel is om die battereprestasie te beïnvloed . In die produksieproses van die klassieke IBC bevat die konfigurasie van die agterste elektrode hoofsaaklik drie metodes: skermdruk, laser-ets en iooninplanting, wat lei tot drie verskillende onderroetes, en elke sub-roetes stem ooreen met soveel prosesse as 14 stappe, 12 stappe en 9 stappe.

 

Die data toon dat hoewel die skermdruk met volwasse tegnologie eenvoudig op die oppervlak lyk, dit aansienlike koste -voordele het. Aangesien dit egter maklik is om defekte op die oppervlak van die battery te veroorsaak, is die dopingeffek moeilik om te beheer, en meervoudige skermdruk en presiese belyningsprosesse is nodig, wat die prosesprobleme en produksiekoste verhoog. Laser -ets het die voordele van lae saamgestelde en beheerbare dopingstipes, maar die proses is kompleks en moeilik. Ion -inplanting het die kenmerke van hoë -kontrole -presisie en goeie diffusie -eenvormigheid, maar die toerusting is duur en dit is maklik om roosterskade te veroorsaak.

 

Met verwysing na die ABC -produksieproses van Aixu, neem dit hoofsaaklik die metode van laser -ets aan, en die produksieproses het soveel as 14 stappe. Volgens die gegewens wat die maatskappy tydens die prestasie -uitruilvergadering bekend gemaak het, is die opbrengskoers van die massaproduksie slegs 95%, wat aansienlik laer is as die 98% van PERC en HJT. U moet weet dat Aixu 'n professionele selvervaardiger is met diepgaande tegniese opeenhoping, en dat die versendingvolume die hele jaar tweede is in die wêreld. Dit bevestig ook direk dat die probleme van die IBC -produksieproses groot is.

 

Een van die volgende generasie tegnologie-roetes van Topcon en HJT

Alhoewel die produksieproses van IBC relatief moeilik is, hou die tegniese funksies van die platformtipe 'n hoër beperkingsdoeltreffendheidsbeperking, wat die lewensiklus van die tegnologie effektief kan verleng, terwyl die mededingendheid van ondernemings die werking van die markte wat deur tegnologiese iterasie veroorsaak word, kan verminder . risiko. In die besonder word stapel met TopCon, HJT en Perovskite om 'n tandembattery met 'n hoër omskakelingsdoeltreffendheid te vorm, eenparig deur die bedryf as een van die hoofstroomtegnologie -roetes in die toekoms beskou. Daarom sal IBC waarskynlik een van die volgende generasie tegnologie-roetes van die huidige TOPCON- en HJT-kampe word. Op die oomblik het 'n aantal ondernemings bekend gemaak dat hulle relevante tegniese navorsing doen.

 

Spesifiek gebruik die TBC wat gevorm word deur die superposisie van TOPCON en IBC Polo-tegnologie vir die IBC met geen skild aan die voorkant nie, wat die passiveringseffek en oopkringspanning verbeter sonder om die stroom te verloor, en sodoende die foto-elektriese omskakelingsdoeltreffendheid te verbeter. TBC het die voordele van goeie stabiliteit, uitstekende selektiewe passiveringskontak en hoë verenigbaarheid met IBC -tegnologie. Die tegniese probleme van die produksieproses lê in die isolasie van die agterste elektrode, die eenvormigheid van die passiveringskwaliteit van polisilikon, en die integrasie met die IBC -prosesroete.

 

Die HBC wat gevorm word deur die superposisie van HJT en IBC, het geen elektrode-afskerming op die voorste oppervlak nie, en gebruik 'n anti-refleksielaag in plaas van TCO, wat minder optiese verlies en laer koste in die kort golflengte het. Vanweë die beter passiveringseffek en laer temperatuurkoëffisiënt, het HBC duidelike voordele in die omskakelingsdoeltreffendheid aan die battery en is die kragopwekking aan die einde van die module ook hoër. Die produksieprosesprobleme soos streng elektrode -isolasie, 'n ingewikkelde proses en 'n smal prosesvenster van IBC is egter steeds die probleme wat die industrialisasie daarvan belemmer.

 

Die PSC IBC wat gevorm word deur die superposisie van perovskiet en IBC, kan die komplementêre absorpsiespektrum besef, en dan die foto -elektriese omskakelingsdoeltreffendheid verbeter deur die gebruik van die sonspektrum te verbeter. Alhoewel die uiteindelike omskakelingsdoeltreffendheid van PSC IBC teoreties hoër is, is die impak op die stabiliteit van kristallyne silikonselprodukte na stapel en die verenigbaarheid van die produksieproses met die bestaande produksielyn een van die belangrikste faktore wat die ontwikkeling daarvan beperk.

 

Lei die 'skoonheidsekonomie' van die fotovoltaïese industrie

Vanaf die toepassingsvlak, met die uitbraak van verspreide markte regoor die wêreld, het IBC -moduleprodukte met 'n hoër omskakelingsdoeltreffendheid en hoër voorkoms breë ontwikkelingsvooruitsigte. In die besonder kan die funksies met 'n hoë waarde voldoen aan die strewe na 'skoonheid' van die verbruiker, en daar word verwag dat dit 'n sekere produkpremie sal kry. Met verwysing na die huishoudelike toestelbedryf, het die 'voorkomsekonomie' die belangrikste dryfkrag geword vir die groei van die mark voor die epidemie, terwyl die ondernemings wat slegs op die kwaliteit van die produk fokus, geleidelik deur die verbruikers laat vaar is. Daarbenewens is IBC ook baie geskik vir BIPV, wat 'n potensiële groeipunt op medium tot lang termyn sal wees.

 

Wat die markstruktuur betref, is daar tans slegs 'n paar spelers in die IBC -veld, soos TCL Zhonghuan (MAXN), Longi Green Energy en Aixu, terwyl die verspreide markaandeel meer as die helfte van die algehele fotovoltaïes uitmaak mark. Veral met die volskaalse uitbraak van die Europese Huishoudelike Optiese Stoormark, wat minder prysgevoelige, hoë-doeltreffendheid en IBC-module-produkte met 'n hoë waarde is, sal waarskynlik gewild wees onder verbruikers.


Postyd: Sep-02-2022