沒有資本的熱忱和喧囂,一路走來是深思熟慮后的慎重選擇,更是無人相伴時的膽識魄力。
新一輪擴產潮正當時
世界“太陽能之父”的馬丁.格林教授曾公開發表觀點:“在PERC電池逐漸接近極限效率的背景下,TOPCon電池被認為是最有希望接替PERC電池成為下一代主流的太陽能電池技術,它具有更高的效率潛力與穩定性。” 作為新一代N型電池技術,TOPCon最大程度保留和利用了現有P型電池設備制程,正以其獨特的優勢,慢慢征服光伏市場,獲得越來越多企業的認可和關注。 新一輪光伏擴產潮正在悄然來襲, 2021年5月,隆基宣布西咸樂葉和寧夏樂葉分別擬建年產15GW和5GW 高效單晶電池項目,布局下一代電池技術。同時,中來股份也宣布山西擬建16GW高效單晶電池項目。 據統計,2021年至今,包括中來股份、國家電投、聆達股份、無錫尚德等多家企業總計發布了約15GW的TOPCon電池組件擴產計劃,產能相當可觀。
龍頭企業率先領跑
對于下一代電池技術誰先落地,還未可知,龍頭企業在企業技術路線上大多實行“兩手抓”策略。加大TOPCon的產研力度,成為不少企業的發力點。 2021年5月,隆基發出喜訊。宣布隆基TOPCon商業尺寸電池實現25.02%的電池效率,解決了LPCVD繞鍍問題(堿刻蝕工藝,去除正面的 Poly 繞鍍和 BSG 阻擋層),電池良率可與PERC相當水平。 同一時間,晶科能源也傳來捷報。宣布其TOPCon電池經認證效率可達25.25%,創造了大面積N型單晶鈍化接觸電池效率世界紀錄。晶科能源研發總監張昕宇表示,“我們認為TOPCon技術核心競爭力明顯勝出,在成本和產品性能上,相對于傳統的電池技術,升級換代的技術優勢也很明顯”。在他看來,TOPCon整體技術進步已經進入到了有明顯的產業優勢的階段。 同年7月,東方日升宣布加入TOPCon陣營。公司最新研發的NewT@N組件,經權威第三方機構TUV南德測試認證,采用了新一代電池技術——融合互補TOPCon與HJT優勢,組件功率最高可達703.622W, 實測效率達23.08%。 對于未來發展方向,東方日升首席科學家萬義茂博士表示:“東方日升N型電池研發團隊正在繼續聚焦空穴鈍化接觸優化、印刷圖形優化、硅片質量優化等技術手段,目標今年實現>24.5%的N型210大尺寸電池技術大規模量產。” 作為全球最大的 N 型 TOPCon 電池制造商,中來股份一直都有著不俗表現。據公開信息顯示,中來目前基于J-TOPCon2.0技術的N型TOPCon電池最高量產效率可達24.5%,正努力實現從實驗室研發向量產線成果轉化的過程。 “在兼具高轉化效率、高良率、高性價比技術優勢的同時,中來還擁有衰減低、溫度系數低和可靠性高等產品優勢,能夠為項目進一步降低度電成本提供保障。” 中來光電研發中心負責人陳嘉博士介紹到。
未來發展的三大“挑戰”
受制于技術路線的困擾,TOPCon下半年實際落地的產能仍較少,大多處于計劃和籌備階段,且電池效率尚未與PERC拉開較大差距,在電池技術工藝方面更是有著不小的挑戰。 據PV Infolink 研究報告顯示,硼擴、多晶硅鈍化層制備以及金屬化是現階段制約TOPCon的三個主要原因。 目前越來越多的廠商不再使用三溴化硼,改為尚未應用于TOPCon 正面發射極的三氯化硼作為硼源,大大影響了短路電流的提升和接觸電阻的降低。鈍化層設備方面,良率提升困難,采用主流工藝路線隧穿氧化層的TOPCon 電池良率僅為90-95%,與PERC 的98%相差較大,同時PECVD/PEALD/PVD等新技術路線的嘗試也需時間來檢驗。此外,TOPCon因正反面均使用銀漿,同為M6尺寸,TOPCon電池較PERC電池高出約60mg的厚度。這也決定了TOPCon金屬化成本不可能低于PERC, 唯有進一步提升電池效率和良率才能縮減與PERC的單瓦成本差距。
“十三五”期間,光伏產業經歷了飛速發展階段,國內裝機增長5.8倍,全球裝機累計增長3.2倍。下一個五年,光伏必將開啟更加迅猛的增長階段。“雙碳”目標的提出,進一步吹響了行業的號角,市場增長的需求也是對新技術的渴望,只有不斷推動新技術的發展,才能實現光伏產品進步以及產業規模的提升。