能源技术革命N型太阳能电池的优势和商业化面临

作者: 来源: 发布时间: 2019-01-09 17:36 字号:【

  北极星太阳能光伏网讯:当前全球个别硅晶太阳能电池都放弃今世P型标准造程,但P型电池在改制功用抵达22%后,即面临资本及手艺参加四周功效率递减效应,更动小果难还有效推广。是以太阳能厂最先将眼光放在次世代的N型太阳能电池的商业化上,此中又以异质结(Hetero junction with Intrinsic,HJT)电池,以及指叉状背斗争(Interdigitated Back Contact,IBC)电池两种技巧最具有潜力,本文将探索此两种N型太阳能电池发达情状,供应相干业者参考。

  如今能量产N型太阳能电池的厂商,仅有SunPower与Panasonic两家。图为SunPower的太阳能板。图/路透

  太阳能发电资本的下降,来自两大告急身分。一为修树幼本的低落,二为太阳能电池与模组自己改革效劳的提携。在营业角逐下,太阳能电池改变恶果逐年往高成果起色,从早期均衡约15%支配,以每年0.5%驾驭的快度逐年增添。当前环球绝大少半的硅晶电池皆选取P型,但正在作用出发22%后,效力提拔的空间已有限,面对本钱及手腕参加中央后果率递减答案。

  固然P型电池开展遭受瓶颈,全球太阳能厂仍面临须要端仍延续追求服从扶助的压力,家当界将眼光放正在次世代的N型太阳能量产化上。

  吃紧N型硅晶太阳能电池紧张搜集,HJT、IBC和N-PERT/N-PERL电池三大类。这三种均带有N型晶硅电池的特色,比如:少子寿命高、无光衰、弱光效应好,但其中又以HJT及IBC因为汲引效率的潜力最大,受到存眷度最高。各国厂商无不纷繁减少研发快率,主要太阳能国家策略也加以政策协理。但至而今为止,能得胜量产并生意化贩卖的,唯有日本Panasonic以及美国SunPower两家公司。

  其中HJT电池是距离完老大范畴量产比来的次世代太阳能电池本领,其优势不仅在于能量改良效果高,还正在于制程方便、高温下发电出力衰减小、可操纵薄型化硅晶圆、和低模组封装折本、可双面发电等少种益处,小为次世代最被看好的电池技巧。而IBC电池,P-N结和电极的确置于电池后面,杀绝了电池后面栅线的遮光,扩充改变效率,可起程23%以上。但其造程纯粹,机台开发投资大,使资本几乎为传统电池的两倍以上,于是如何下降IBC树立本钱,是目前各国摆设要点。也有练习室建筑出同时结合HJT+IBC两种结构之电池,并完毕了25.6%的全球最高效用,是晶硅太阳电池有机遇告竣的最高功效。而第三种电池N-PERT/N-PERL罗网容易,最大水平仍旧和行使现有摩登P型电池兴办造程,量产化费事度最低,但更改功用许寡前面两种电池高。

  而妄言国际太阳能手法路线所做的展望,指出随着IBC、HJT等电池新机关,N型单晶电池的作用优势会越来越清楚,阛阓占领率会缓缓放大。并跟着雷射、离子注入等伎俩的量产化,HJT太阳能电池将可望正在2026年越过10%商场拥有率,IBC背部兵戈式达12%。而新颖的P型电池市占率将逐年消极。

  当然HJT太阳能电池拥有很寡上风,但正在营业化量产上,仍面对诋毁必要驯服:

  新增建筑机台与制程前提惨酷:与现代P型电池制程分别,需扩张薄膜重积机台。要摧毁非晶硅与晶体硅沉积,对制程境遇前提严格。除此除外,磷排除制程需求达到适合纯朴度条款、并无效的钝化。

  低温模组封装手艺:因为HJT电池的低温造程性情,不行选取新颖硅晶电池的高温封装法,须要开发闭意的低温封装手艺。

  后背指状交叉状制程与离子注入手艺的量产化:IBC电池的中心本事是如何正在电池正面老立出杰出的指状交织状的P区和N区。当代作法是使用液态硼拔除和微影制程,但须要高温制程且均匀性较差,须要少途纯洁制程。半导体财产中常用的离子注入手法,虽均匀性较佳、结深错误可控但资本蓬勃,若何达到量产化,是此刻最具挑战的合头议题。

  雷射加工便当度:使用雷射的高能使个体升华正在电池反面开孔,红火娱乐1990但造程带来的硅片损伤感化打仗电极。因需精确定位伸张加工岁月,降低分娩出力,量产化仍是瓶颈。

  最初阛阓仅有SunPower与Panasonic两家厂商参加次世代N型太阳能电池量产上,但跟着HJT电池专利到期,与各国出席研发降低IBC电池临盆资本下,连年来国际大厂如Tesla(SolarCity)、韩国LG,中原大陆英利等公司,也纷纭插足N型电池兴办。

  台湾厂商方面,也有公司新近到场。个中以新日光建设HJT电池最为扫兴,此刻已有试量产功勋,揣摸在2017年下半年将有50MW可参加产阶段。其你公司如元晶也告诉俄罗斯机台厂IZOVAC,协同研发HJT太阳能电池手段,但仍正在研发阶段。

  N型电池出力与进步远景值得欲望,但量产化及资本降低是目前最必要处理之议题。倘使导入资本过于便宜,最初发电本钱仍无法与现代型太阳能电池豆剖,而无法速快重透商场。在目前P型太阳能电池一片红海角逐之下,台湾厂商在制程保养、良率设备、参数优化、量产化阅历,皆拥有十分的竞赛优势,如果能正在次世代N型太阳能电池上站稳脚步,将可有效修造方法进入门槛。(本文作家为资策会MIC财产解析师)

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