W 2022 roku technologia baterii typu N wyjdzie z laboratorium i rozpocznie się pierwszy rok masowej produkcji, a wydajność ogniw fotowoltaicznych znacznie się poprawi. W listopadzie ubiegłego roku sprawność konwersji krzemowych ogniw heterozłączowych, niezależnie opracowanych przez LONGi Green Energy, osiągnęła 26,81%, ustanawiając aktualny rekord najwyższej sprawności krzemowych ogniw słonecznych na świecie. Oczekuje się, że akumulatory typu N staną się liderem następnej generacji technologii fotowoltaicznej i stopniowo zastąpią akumulatory typu P.
Historia rozwoju baterii typu P
Akumulatory typu P odnoszą się głównie do akumulatorów BSF i akumulatorów PERC. Przed latami 2014-2015 technologia ogniw fotowoltaicznych była zdominowana przez BSF i niezależnie od tego, czy było to ogniwo monokrystaliczne, czy polikrystaliczne, tylna strona była pasywowana aluminium. Po 2015 roku rozwinęły się akumulatory PERC. Tylna strona ogniwa PERC to nie tylko pasywacja tylnego pola aluminiowego, ale także głównie metoda pasywacji tlenku glinu i azotku krzemu, co skutecznie pozwala uniknąć niektórych wcześniejszych wad technicznych. Dzięki zaletom monokryształu pod względem wydajności konwersji i kosztów produkcji, ogniwa PERC stały się najskuteczniejszą technologią umożliwiającą szybkie obniżenie systemu KCOE. W ciągu kolejnych dwóch lat cały rynek stopniowo przestawił się na technologię PERC. Do 2022 r. akumulatory PERC będą stanowić ponad 90% światowego rynku.
Obecnie akumulatory PERC nie są przestarzałe, ale szacuje się, że za około trzy lata trudno będzie konkurować z wydajniejszymi akumulatorami typu N.
Powstanie baterii typu N
W lipcu 2022 r. najwyższa sprawność wysokowydajnego ogniwa PERC G12 opracowanego niezależnie przez firmę Trina Solar osiągnęła 24,5%, ustanawiając nowy rekord świata. A 24,5% to już granica wydajności baterii typu P.
W porównaniu z płytkami krzemowymi typu P, żywotność płytek krzemowych typu N jest co najmniej o rząd wielkości większa.Dlaczego? Ponieważ chip krzemowy typu N jest głównie domieszkowany „pierwiastkiem fosforu”, pary atomów boru i tlenu (to jest główny powód tłumienia wywołanego światłem baterii typu P) nie powstaną w materiale, dzięki czemu początkowe tłumienie wywołane światłem baterii typu N i komponentów prawie zerowe. Jest to podstawowa różnica między bateriami typu N i bateriami typu P, i właśnie z tego powodu znacznie poprawia się napięcie otwartego obwodu i prąd zwarciowy baterii typu N, co skutkuje wyższą wydajnością konwersji baterii.
Klasyfikacja technologii baterii typu N
Ogniwa typu N mają wiele zalet, w tym wysoką wydajność konwersji, wysoką dwustronność, niski współczynnik temperaturowy, brak zaniku światła, dobry efekt słabego światła i dłuższą żywotność nośnika.
Technologia akumulatorów typu N można podzielić na heterozłącza (HJT), TOPCon, IBC i inne typy technologii. Obecnie producenci ogniw fotowoltaicznych najczęściej wybierają TOPCon lub HJT do masowej produkcji.
Teoretyczna wydajność ogniw TOPCon typu N może osiągnąć 28,7%, a teoretyczna wydajność ogniw heterozłączowych może osiągnąć 27,5%.
Technologia baterii TOPCon
TOPCon opiera się na procesie „akumulatora typu N” i kontynuuje rozwój technologii „tunelingowej pasywacji warstwy tlenkowej”. Technologia TOPCon może znacznie poprawić wydajność konwersji ogniw typu N.
Zaleta 1 TOPCon: wysoka wydajność
Zgodnie z obliczeniami teoretycznymi, obecna wydajność masowej produkcji baterii głównego nurtu TOPCon wynosi około 23,7-23,8%, a niektórzy producenci baterii ogłosili, że osiągnęli 24,0% +. Wiele firm, w tym Jolywood, osiągnęło wydajność laboratoryjną na poziomie ponad 25%. Szerokie perspektywy.
Druga zaleta TOPCon: niski koszt
Zarówno TOPCon, jak i PERC są procesami wysokotemperaturowymi i mogą w największym stopniu zachować i wykorzystać istniejący tradycyjny proces produkcji urządzeń akumulatorowych typu P. Technologia akumulatorów i wyposażenie linii produkcyjnej obu tych technologii są wysoce kompatybilne. TOPCon można uaktualnić z linii produkcyjnej PERC bez budowania nowej linii produkcyjnej. Jeśli oryginalny proces PERC jest tylko modernizowany i modyfikowany, wymagana jest tylko dodatkowa inwestycja w wysokości od 7 do 14 milionów euro/GW, a krańcowy koszt inwestycji jest lepszy niż w przypadku innych tras technologicznych typu N. Linia produkcyjna technologii PERC jest głównym zastosowaniem akumulatorów typu P, więc pod presją amortyzacji sprzętu linii produkcyjnej PERC na dużą skalę, dalsza modernizacja i przekształcanie sprzętu w linię produkcyjną TOPCon pomoże zmniejszyć ryzyko zatonięcia .
W przyszłości, wraz z redukcją kosztów niesilikonowych oraz dalszą poprawą wskaźnika wydajności i wydajności, TOPCon szybko zmniejszy lukę kosztową w stosunku do PERC i stanie się nową generacją głównych produktów.
Postęp uprzemysłowienia TOPCon
Ze względu na relatywnie duże istniejące moce produkcyjne akumulatorów PERC, nowo dodane moce produkcyjne PERC w 2019 r. w zasadzie rezerwują interfejs TOPCon do późniejszej transformacji i modernizacji. A obecnie moce produkcyjne PERC wielu pierwszorzędnych producentów stopniowo zaprzestały produkcji.
Obecnie do największych firm zaangażowanych w technologię TOPCON należą: Longji, Jolywood, JinkoSolar, Trina Solar, Risen Energy itp., z których większość to firmy zintegrowane pionowo. Wśród nich Jolywood jest jedną z pierwszych firm, które wdrożyły TOPCon.Średnia wydajność konwersji serii masowej produkcji akumulatorów TOPCon firmy wynosi 24,2%, a niektóre produkty sięgają 24,5%.
Według statystyk PVInfoLink i TrendForce, do końca 2022 r. branżowe moce produkcyjne TOPCon mają przekroczyć 40 GW, a do końca 2023 r. osiągnąć około 80 GW.
Technologia baterii HJT
Proces HJT bardzo różni się od wspomnianego powyżej TOPCon TOPCon jest unowocześnioną linią produkcyjną „akumulatora typu P”. Dlatego, aby zaoszczędzić na kosztach, wielu producentów zdecyduje się na dalsze unowocześnianie i przekształcanie TOPCON. Jakie są więc zalety HJT?
Pierwsza zaleta HJT: krótki przebieg procesu
Proces baterii HJT obejmuje głównie 4 ogniwa, teksturowanie, osadzanie amorficznego krzemu, osadzanie TCO i sitodruk. Przepływ procesu jest znacznie niższy niż PERC 10 i TOPCON 12-13. To sprawia, że nowi producenci, którzy chcą wejść do gry, są teraz bardziej skłonni do technologii HJT. W ten sposób nowi producenci mają możliwość konkurowania z uznanymi producentami.
HJT druga zaleta: większy potencjał rozwojowy
W laboratorium wydajność konwersji TOPCon wynosi około 24%, podczas gdy wydajność masowej produkcji ogniw typu N wynosi na ogół powyżej 24%. Wraz z dalszym rozwojem pojawią się zalety technologii akumulatorów HJT, która jest bardziej odpowiednia do nakładania innych technologii. Ogniwa HJT mogą wykorzystywać domieszkowany krzem nanokrystaliczny i domieszkowany krzem mikrokrystaliczny odpowiednio na przedniej i tylnej powierzchni.W przyszłości, dzięki nałożeniu IBC i perowskitu, wydajność konwersji może wzrosnąć do ponad 30%.
Trzecia zaleta HJT: niskie tłumienie
Zgodnie z odpowiednimi danymi, akumulatory HJT zużywają się o 1-2% w pierwszym roku, a następnie zużywają się o 0,25% rocznie, czyli znacznie mniej niż ogniwa PERC (2% w pierwszym roku i 0,45% rocznie w kolejnych latach). Generowanie mocy na wat na cykl jest o około 1,9%-2,9% wyższe niż w przypadku dwustronnych ogniw PERC.
Postęp industrializacji HJT
Ścieżki procesów HJT i PERC są zupełnie różne i nie można ich rozszerzać, a do eksploatacji można uruchamiać tylko nowe linie produkcyjne; a HJT nie jest kompatybilny z głównym sprzętem produkcyjnym PERC, więc przejście na HJT po zastosowaniu procesu PERC przyniesie wysokie kosztów przeniesienia na przedsiębiorstwa. Dlatego technologia HJT jest bardziej przyjazna dla przedsiębiorstw poniżej drugiego i trzeciego poziomu lub branż nowych technologii, bez historycznego obciążenia zdolnościami produkcyjnymi.
Według niepełnych statystyk, moce produkcyjne i plany ekspansji ujawnione przez 24 firmy, w tym China Resources Power, China National Building Materials Group, Runyang, Huasheng New Energy i Aikang Technology, pokazują, że przyszłe plany zdolności produkcyjnych HJT osiągnęły 112 GW.
Wraz ze spowolnieniem poprawy wydajności ogniw PERC, ogniw głównego nurtu na rynku, oraz stopniową dojrzałością uprzemysłowienia ogniw heterozłączowych opartych na płytkach krzemowych typu N, kierunek rozwoju przemysłu ogniw fotowoltaicznych po cichu się zmienia. Eksperci branżowi uważają, że w porównaniu z innymi drogami technicznymi technologia akumulatorów HJT ma lepszy współczynnik konwersji i przestrzeń do redukcji kosztów, a także jest bardziej odpowiednia do łączenia z IBC, perowskitem i innymi technologiami.Technologia ta nazywana jest następną generacją komercyjnej fotowoltaiki w branży Ważne technologie kandydujące do produkcji.
Jako producent modułów fotowoltaicznych z 14-letnim doświadczeniem zawodowym, Maysun Solar bada i rozwija moduły fotowoltaiczne typu N i jest zawsze gotowy do współpracy z Tobą, aby pomóc w transformacji energetycznej. Skontaktuj się z nami i otwórz drzwi zielonej energii.