Miksi IBC-akkuteknologiasta ei ole tullut aurinkosähköteollisuuden valtavirtaa?

TCL Zhonghuan ilmoitti äskettäin merkitsevänsä vaihtovelkakirjalainoja MAXN:ltä, osakeyhtiöltä, 200 miljoonalla Yhdysvaltain dollarilla tukeakseen IBC-akkuteknologiaan perustuvien Maxeon 7 -sarjan tuotteidensa tutkimusta ja kehitystä. Ilmoituksen jälkeisenä ensimmäisenä kaupankäyntipäivänä TCL Centralin osakekurssi nousi rajalla. Ja Aixun osakkeiden, jotka myös käyttävät IBC-akkuteknologiaa, ja ABC-akun massatuotantoa, osakekurssi on noussut yli 4 kertaa 27. huhtikuuta lähtien.

 

Kun aurinkosähköteollisuus astuu vähitellen N-tyypin aikakauteen, TOPConin, HJT:n ja IBC:n edustamasta N-tyypin akkutekniikasta on tullut layoutista kilpailevien yritysten painopiste. Tietojen mukaan TOPConin nykyinen tuotantokapasiteetti on 54 GW ja rakenteilla oleva ja suunniteltu tuotantokapasiteetti 146 GW; HJT:n nykyinen tuotantokapasiteetti on 7 GW ja sen rakenteilla oleva ja suunniteltu tuotantokapasiteetti on 180 GW.

 

TOPConiin ja HJT:hen verrattuna IBC-klustereita ei kuitenkaan ole paljon. Alueella on vain muutamia yrityksiä, kuten TCL Central, Aixu ja LONGi Green Energy. Olemassa olevan, rakenteilla olevan ja suunnitellun tuotantokapasiteetin kokonaismäärä ei ylitä 30 GW. Sinun täytyy tietää, että IBC, jolla on lähes 40 vuoden historia, on jo kaupallistettu, tuotantoprosessi on kypsynyt ja sekä tehokkuudessa että kustannuksissa on tiettyjä etuja. Joten mikä on syy siihen, ettei IBC:stä ole tullut alan valtavirran teknologiareittiä?

Alustatekniikka parantaa muunnostehokkuutta, houkuttelevaa ulkonäköä ja taloudellisuutta

Tietojen mukaan IBC on aurinkokennorakenne, jossa on takaliitos ja takakosketin. Sen ehdotti ensimmäisenä SunPower, ja sillä on lähes 40 vuoden historia. Etupuolella on SiNx/SiOx kaksikerroksinen heijastuksenesto passivointikalvo ilman metalliristikkoviivoja; ja emitteri, takakenttä ja vastaavat positiiviset ja negatiiviset metallielektrodit on integroitu akun takaosaan lomitettuun muotoon. Koska ruudukkoviivat eivät peitä etupuolta, tulevaa valoa voidaan hyödyntää mahdollisimman paljon, tehollista valoa emittoivaa aluetta voidaan kasvattaa, optista häviötä voidaan vähentää ja valosähköisen muunnostehokkuuden parantamista voidaan parantaa. saavutettu.

 

Tiedot osoittavat, että IBC:n teoreettinen muunnostehokkuusraja on 29,1 %, mikä on yli 28,7 % ja 28,5 % TOPConista ja HJT:stä. Tällä hetkellä MAXN:n uusimman IBC-kennoteknologian keskimääräinen massatuotannon muunnostehokkuus on saavuttanut yli 25 %, ja uuden tuotteen Maxeon 7:n odotetaan nousevan yli 26 %:iin; Aixun ABC-kennon keskimääräisen muunnostehokkuuden odotetaan saavuttavan 25,5 %, laboratorion korkein muunnostehokkuus Tehokkuus on jopa 26,1 %. Sen sijaan yritysten ilmoittama TOPConin ja HJT:n keskimääräinen massatuotannon muunnostehokkuus on yleensä 24-25 %.

Yksipuolisesta rakenteesta hyötyvän IBC:n voi myös yhdistää TOPCon-, HJT-, perovskiitti- ja muiden akkuteknologioiden kanssa TBC-, HBC- ja PSC-IBC:n muodostamiseksi korkeammalla muunnostehokkuudella, joten se tunnetaan myös "alustateknologiana". Tällä hetkellä TBC:n ja HBC:n korkeimmat laboratoriomuunnostehot ovat saavuttaneet 26,1 % ja 26,7 %. Ulkomaisen tutkimusryhmän suorittamien PSC IBC -kennojen suorituskyvyn simulaatiotulosten mukaan IBC-pohjakennolle valmistetun 3-T-rakenteen PSC IBC:n muunnostehokkuus 25 % valosähköisen muunnostehokkuuden etutekstuurilla on jopa 35,2 %.

Vaikka lopullinen muunnostehokkuus on korkeampi, IBC:llä on myös vahva talous. Alan asiantuntijoiden arvioiden mukaan TOPConin ja HJT:n nykyiset kustannukset W:tä kohti ovat 0,04–0,05 yuania/W ja 0,2 yuania/W korkeammat kuin PERC:n, ja yritykset, jotka hallitsevat IBC:n tuotantoprosessin täysin, voivat saavuttaa samat kustannukset. kuten PERC. HJT:n tapaan IBC:n laiteinvestoinnit ovat suhteellisen korkeat ja ovat noin 300 miljoonaa yuania/GW. Kuitenkin hyötyvät alhaisen hopean kulutuksen ominaisuuksista, IBC:n kustannukset wattia kohden ovat alhaisemmat. On syytä mainita, että Aixun ABC on saavuttanut hopeattoman teknologian.

Lisäksi IBC:llä on kaunis ulkonäkö, koska sitä eivät estä etuosan verkkoviivat, ja se sopii paremmin kotitalousskenaarioihin ja hajautetuille markkinoille, kuten BIPV. Varsinkin vähemmän hintaherkillä kuluttajamarkkinoilla kuluttajat ovat enemmän kuin valmiita maksamaan palkkion esteettisesti miellyttävästä ulkonäöstä. Esimerkiksi mustat moduulit, jotka ovat erittäin suosittuja kotitalousmarkkinoilla joissakin Euroopan maissa, ovat korkeampia kuin perinteiset PERC-moduulit, koska ne sopivat kauniimmin tummien kattojen kanssa. Valmistusprosessin ongelman vuoksi mustien moduulien muunnostehokkuus on kuitenkin alhaisempi kuin PERC-moduuleilla, kun taas "luonnollisen kauniissa" IBC:ssä tällaista ongelmaa ei ole. Sillä on kaunis ulkonäkö ja korkeampi muunnostehokkuus, joten sovellusskenaario Laajempi valikoima ja vahvempi tuotevalikoima.

Tuotantoprosessi on kypsä, mutta tekniset vaikeudet ovat korkeat

Koska IBC:llä on korkeampi muunnostehokkuus ja taloudelliset edut, miksi niin harvat yritykset ottavat IBC:tä käyttöön? Kuten edellä mainittiin, vain IBC:n tuotantoprosessin täysin hallitsevilla yrityksillä voi olla periaatteessa samat kustannukset kuin PERC:llä. Siksi monimutkainen tuotantoprosessi, erityisesti monentyyppisten puolijohdeprosessien olemassaolo, on keskeinen syy sen vähäisempään "klusteroitumiseen".

 

Perinteisessä mielessä IBC:llä on pääasiassa kolme prosessireittiä: yksi on klassinen IBC-prosessi, jota edustaa SunPower, toinen on POLO-IBC-prosessi, jota edustaa ISFH (TBC on samaa alkuperää kuin se) ja kolmas on edustettuna. Kaneka HBC -prosessilla. Aixun ABC-teknologiareittiä voidaan pitää neljännenä teknologiareittinä.

 

Tuotantoprosessin kypsyyden näkökulmasta klassinen IBC on jo saavuttanut massatuotannon. Tiedot osoittavat, että SunPower on toimittanut yhteensä 3,5 miljardia kappaletta; ABC saavuttaa 6,5 ​​GW:n massatuotannon tämän vuoden kolmannella neljänneksellä. Tekniikan "Black Hole" -sarjan komponentit. Suhteellisesti katsoen TBC:n ja HBC:n teknologia ei ole tarpeeksi kypsä, ja kaupallistaminen vie aikaa.

 

Tuotantoprosessiin liittyvä IBC:n tärkein muutos PERC:hen, TOPConiin ja HJT:hen verrattuna piilee takaelektrodin konfiguraatiossa, eli interdigitoidun p+-alueen ja n+-alueen muodostumisessa, mikä on myös avain akun suorituskykyyn vaikuttamiseen. . Klassisen IBC:n tuotantoprosessissa takaelektrodin konfiguraatio sisältää pääasiassa kolme menetelmää: silkkipainatus, laseretsaus ja ioni-istutus, jolloin tuloksena on kolme erilaista alireittiä, ja jokainen osareitti vastaa jopa 14 prosessia. askeleita, 12 askelta ja 9 askelta.

 

Tiedot osoittavat, että vaikka kypsällä tekniikalla tehty silkkipainatus näyttää pinnalta yksinkertaiselta, sillä on huomattavia kustannusetuja. Koska akun pintaan on kuitenkin helppo aiheuttaa vikoja, seostusvaikutusta on vaikea hallita, ja tarvitaan useita silkkipainatuksia ja tarkkoja kohdistusprosesseja, mikä lisää prosessin vaikeutta ja tuotantokustannuksia. Laseretsauksen etuna on alhainen seostus ja hallittavissa olevat seostustyypit, mutta prosessi on monimutkainen ja vaikea. Ioni-implantaatiolle on ominaista korkea ohjaustarkkuus ja hyvä diffuusiotasaisuus, mutta sen laitteisto on kallis ja se on helppo aiheuttaa hilavaurioita.

 

Viitaten Aixun ABC-tuotantoprosessiin, se käyttää pääasiassa laseretsausmenetelmää, ja tuotantoprosessissa on jopa 14 vaihetta. Yhtiön tulosvaihtokokouksessa julkistamien tietojen mukaan ABC:n massatuotannon tuottoaste on vain 95 %, mikä on merkittävästi pienempi kuin PERC:n ja HJT:n 98 %. Sinun täytyy tietää, että Aixu on ammattimainen kennovalmistaja, jolla on syvällinen tekninen kertymä, ja sen toimitusmäärät ovat maailman toisella sijalla ympäri vuoden. Tämä vahvistaa myös suoraan, että IBC-tuotantoprosessin vaikeus on korkea.

 

Yksi TOPConin ja HJT:n seuraavan sukupolven teknologiareiteistä

Vaikka IBC:n tuotantoprosessi on suhteellisen vaikea, sen alustatyyppiset tekniset ominaisuudet asettavat korkeamman muunnostehokkuuden rajan, mikä voi tehokkaasti pidentää teknologian elinkaarta, samalla kun se säilyttää yritysten kilpailukyvyn markkinoilla, mutta se voi myös vähentää teknologisen iteroinnin aiheuttamaa toimintaa. . riskiä. Erityisesti pinoaminen TOPConilla, HJT:llä ja perovskiitilla paremman muunnostehokkuuden omaavan tandem-akun muodostamiseksi on yksimielisesti teollisuuden mielestä yksi valtavirran teknologiareittejä tulevaisuudessa. Siksi IBC:stä tulee todennäköisesti yksi nykyisten TOPCon- ja HJT-leirien seuraavan sukupolven teknologiareiteistä. Tällä hetkellä useat yritykset ovat ilmoittaneet tekevänsä asiaankuuluvaa teknistä tutkimusta.

 

Tarkemmin sanottuna TOPConin ja IBC:n superpositiolla muodostettu TBC käyttää POLO-tekniikkaa IBC:lle ilman suojausta etupuolella, mikä parantaa passivointivaikutusta ja avoimen piirin jännitettä menettämättä virtaa, mikä parantaa valosähköisen muunnostehokkuutta. TBC:n etuna on hyvä vakaus, erinomainen selektiivinen passivointikontakti ja hyvä yhteensopivuus IBC-tekniikan kanssa. Sen valmistusprosessin tekniset vaikeudet ovat takaelektrodin eristäminen, polypiin passivointilaadun tasaisuus ja integrointi IBC-prosessin kanssa.

 

HJT:n ja IBC:n superpositiolla muodostetussa HBC:ssä ei ole elektrodisuojausta etupinnalla, ja se käyttää heijastuksenestokerrosta TCO:n sijasta, jolla on vähemmän optista häviötä ja alhaisemmat kustannukset lyhyellä aallonpituusalueella. Paremman passivointivaikutuksensa ja alhaisemman lämpötilakertoimensa ansiosta HBC:llä on ilmeisiä etuja muunnostehokkuudessa akun päässä, ja samalla tehontuotanto moduulipäässä on myös korkeampi. Kuitenkin tuotantoprosessin ongelmat, kuten tiukka elektrodien eristäminen, monimutkainen prosessi ja IBC:n kapea prosessiikkuna, ovat edelleen vaikeuksia, jotka estävät sen teollistamista.

 

Perovskiitin ja IBC:n superpositiolla muodostettu PSC IBC voi toteuttaa täydentävän absorptiospektrin ja parantaa sitten valosähköistä muunnostehokkuutta parantamalla aurinkospektrin käyttöastetta. Vaikka PSC IBC:n lopullinen muunnostehokkuus on teoreettisesti korkeampi, vaikutus kiteisten piikennotuotteiden stabiilisuuteen pinoamisen jälkeen ja tuotantoprosessin yhteensopivuus olemassa olevan tuotantolinjan kanssa ovat yksi tärkeimmistä sen kehitystä rajoittavista tekijöistä.

 

Aurinkosähköteollisuuden "kauneustalouden" johtaja

Sovellustasolta, hajautettujen markkinoiden puhkeamisen myötä ympäri maailmaa, IBC-moduulituotteilla, joilla on suurempi muunnostehokkuus ja parempi ulkonäkö, on laajat kehitysnäkymät. Erityisesti sen arvokkaat ominaisuudet voivat tyydyttää kuluttajien "kauneuden" tavoittelun, ja sen odotetaan saavan tiettyä tuotepalkkiota. Kodinkoneteollisuuteen viitaten "ulkonäkötaloudesta" on tullut ennen epidemiaa markkinoiden kasvun ydinvoima, kun taas vain tuotteiden laatuun keskittyvät yritykset ovat vähitellen hylänneet kuluttajat. Lisäksi IBC soveltuu hyvin myös BIPV:lle, joka on potentiaalinen kasvupiste keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä.

 

Mitä tulee markkinarakenteeseen, IBC-kentällä on tällä hetkellä vain muutamia toimijoita, kuten TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy ja Aixu, kun taas hajautettujen markkinaosuuksien osuus on yli puolet aurinkosähkön kokonaismäärästä. markkinoida. Erityisesti Euroopan kotitalouksien optisten tallennuslaitteiden markkinoiden täysimittaisen puhkeamisen myötä, jotka ovat vähemmän hintaherkkiä, tehokkaat ja arvokkaat IBC-moduulituotteet ovat todennäköisesti suosittuja kuluttajien keskuudessa.


Postitusaika: 02.09.2022