近日,光伏行業電池技術路線演繹方向引起市場的熱烈討論。
2023年,業內關于以TOPCon、HJT、BC電池為代表的N型電池技術百花齊放,一眾知名企業各執牛耳,向更高的光電轉換效率和更低的LCOE成本方向沖刺。其中,作為N型硅片龍頭的TCL中環在其《關于向不特定對象發行可轉換公司債券申請文件的第三輪審核問詢函的回復》進一步提出兩大觀點:
TOPCon、BC(IBC、TBC、HBC)電池技術替代目前主流 PERC 電池技術是必然趨勢,公司未來可在現有TOPCon電池基礎上升級為TBC電池,進一步提升光電轉化效率;
公司采用銅制程技術替代銀漿使用,電池金屬化降本取得顯著進展,有望成為業內率先推出銅制程TOPCon的公司。
如此種種,皆劍指極致LCOE(度電成本)。
TCL中環的TOPCon布局:走向TBC電池的必由之路
“PERC將逐漸被更高效的TOPCon技術替代,并進一步向擁有更高轉換效率的BC電池結構(IBC/TBC/HBC)方向發展”。究其原因,物理角度,TBC采用隧穿層+Poly層的結構進行鈍化,完整的TOPCon電池結構和工藝步驟作為BC電池制程的一部分,是光伏從業者走向更高效率TBC電池的必由之路。
前路光明,挑戰猶存,TCL中環TBC電池如何應對光電轉換效率和貴金屬成本難題?
物理結構方面,BC電池憑借正面無金屬柵線;發射極、背場以及對應的正負金屬電極呈叉指狀集成在電池背面;前背表面均采用金字塔結構和抗反射層三大結構特點,成功避免了金屬柵線電極對光線的遮擋,實現最大程度地利用入射光,相較于傳統PERC等其他電池技術路線減少了更多的光學損失,具有更高的短路電流和更高的光電轉化效率。
專利布局方面,TCL中環參股上市子公司Maxeon是全球率先研發且規模量產IBC電池的企業,掌握著擁有自主知識產權的IBC電池技術,其中專利逾1500項,并實現超過10GW的IBC電池累計出貨。
工藝流程方面,TCL中環在公告中表示,借助Maxeon擁有自主知識產權的領先IBC電池技術,未來公司可在現有TOPCon電池技術升級為TBC電池,光電轉換效率可進一步提升。同時,TCL中環進一步表示,公司在N型TOPCon高效電池的設計、制造等方面領域已完成了工程技術儲備,積累了多項核心技術,相關專利已完成覆蓋電池的結構設計、工藝、加工設備等關鍵環節。另據行業公開信息顯示,截至2023年9月,Maxeon實現最高TBC電池轉換效率25.5%,與業內其他電池路線轉換效率相比,該數據表現居于行業首位。
圖片來源:PV Tech
筆者分析認為,參股的Maxeon嚴密的IBC電池專利架構及制造經驗,是TCL中環布局TOPCon并公開站隊TBC的重要底氣來源,復盤歷史發現,這家擁有40余年行業經驗的光伏從業者,歷史上在金剛線切割、薄片化等關鍵技術轉折點均實現快速響應引領行業發展,此番TBC電池布局,TCL中環能否再度帶來亮眼表現?
攻克關鍵貴金屬成本項,TCL中環劍指極致LCOE
金屬化是光伏電池制備過程中重要的一環,根據Infolink《光伏技術趨勢報告》顯示,銀漿成本在TOPCon電池成本占比約為30%,實現以銀漿為代表的金屬化降本是光伏業內金屬化降本的主要研究方向。
針對貴金屬成本問題,TCL中環在《關于向不特定對象發行可轉換公司債券申請文件的第三輪審核問詢函的回復》表示,公司目前在TOPCon電池銅制程工藝已進入多輪次可靠性驗證階段,是行業里最有希望率先推出銅制程TOPCon電池的公司;轉換效率方面,TCL中環已實現小批量銅制程TOPCn電池樣品效率明顯優于主流銀漿產品0.3%。
據悉,與傳統技術相比,銅制程工藝以銅作為電極,摒棄傳統銀漿方案,全面降低輔材成本、電池正面的遮光損失和柵線的電阻損耗,帶來電池成本結構和光電效率的雙重增益,迎合N型電池金屬化工藝的發展方向。
銅制程技術商業應用不僅需要企業自身技術的突破,同時需要各工藝流程之間的聯動和全流程解決方案的形成。TCL中環表示,銅制程工藝技術的應用可有效提升電池及組件性能,并對無主柵等組件互聯技術產生更好的匹配效果,進一步提升產品性能及可靠性。
光伏行業對于更低LCOE的探索從未止步,過去10年間光伏LCOE已下降超90%,技術路線變革圍繞更低成本與更高效率展開,以TBC為代表的N型電池技術路線何時出現終極商業化產品邁進,在這條路上的TCL中環,正在寫出答案。