Recientemente, TCL Zhonghuan anunció suscribirse para bonos convertibles de Maxn, una compañía de participaciones, por US $ 200 millones para apoyar la investigación y el desarrollo de sus productos Maxeon 7 Series basados en la tecnología de baterías de IBC. El primer día de negociación después del anuncio, el precio de las acciones de TCL Central aumentó por el límite. Y las acciones de Aixu, que también utiliza la tecnología de batería de IBC, con la batería ABC a punto de ser producida en masa, el precio de las acciones ha aumentado en más de 4 veces desde el 27 de abril.
A medida que la industria fotovoltaica ingresa gradualmente a la era de la era de tipo N, la tecnología de baterías de tipo N representada por TopCon, HJT e IBC se ha convertido en el foco de las empresas que compiten por el diseño. Según los datos, TopCon tiene una capacidad de producción existente de 54GW, y una capacidad de producción en construcción y planificada de 146GW; La capacidad de producción existente de HJT es de 7GW, y su capacidad de producción en construcción y planificada es de 180 GW.
Sin embargo, en comparación con TopCon y HJT, no hay muchos grupos de IBC. Solo hay unas pocas compañías en el área, como TCL Central, Aixu y Longi Green Energy. La escala total de la capacidad de producción existente, en construcción y planificada no excede los 30 GW. Debe saber que IBC, que tiene un historial de casi 40 años, ya se ha comercializado, el proceso de producción ha madurado y tanto la eficiencia como el costo tienen ciertas ventajas. Entonces, ¿cuál es la razón por la que IBC no se ha convertido en la ruta tecnológica convencional de la industria?
Tecnología de plataforma para una mayor eficiencia de conversión, apariencia atractiva y economía
Según los datos, IBC es una estructura de células fotovoltaicas con unión posterior y contacto posterior. Fue propuesto por primera vez por SunPower y tiene una historia de casi 40 años. El lado frontal adopta una película de pasivación antirreflexión de doble capa SINX/SiOx sin líneas de cuadrícula de metal; y el emisor, el campo posterior y los electrodos de metal positivos y negativos correspondientes se integran en la parte posterior de la batería en forma interdigitada. Dado que el lado frontal no está bloqueado por líneas de cuadrícula, la luz incidente se puede utilizar en la medida máxima, se puede aumentar el área de emisión de luz efectiva, se puede reducir la pérdida óptica y el propósito de mejorar la eficiencia de conversión fotoeléctrica logrado.
Los datos muestran que el límite de eficiencia de conversión teórica de IBC es del 29.1%, que es superior al 28.7% y el 28.5% de TOPCON y HJT. En la actualidad, la eficiencia promedio de conversión de producción en masa de la última tecnología de células IBC de Maxn ha alcanzado más del 25%, y se espera que el nuevo producto Maxeon 7 aumente a más del 26%; Se espera que la eficiencia de conversión promedio de la célula ABC de Aixu alcance el 25.5%, la mayor eficiencia de conversión en el laboratorio La eficiencia es tan alta como 26.1%. En contraste, la eficiencia promedio de conversión de producción en masa de TOPCON y HJT revelada por las empresas es generalmente entre 24% y 25%.
En beneficio de la estructura de un solo lado, IBC también se puede superponer con TopCon, HJT, perovskite y otras tecnologías de batería para formar TBC, HBC y PSC IBC con mayor eficiencia de conversión, por lo que también se conoce como una "tecnología de plataforma". En la actualidad, las más altas eficiencias de conversión de laboratorio de TBC y HBC han alcanzado el 26.1% y 26.7%. Según los resultados de la simulación del rendimiento de las células PSC IBC realizado por un equipo de investigación extranjero, la eficiencia de conversión de la estructura 3-T PSC IBC preparada en la célula inferior IBC con una textura frontal de eficiencia de conversión fotoeléctrica al 25% es tan alta como 35.2%.
Si bien la máxima eficiencia de conversión es mayor, IBC también tiene una economía sólida. Según las estimaciones de los expertos de la industria, el costo actual por W de TOPCON y HJT es 0.04-0.05 yuanes/W y 0.2 yuanes/W más alto que el de PERC, y las empresas que dominan completamente el proceso de producción de IBC pueden lograr el mismo costo como perc. Similar a HJT, la inversión en equipos de IBC es relativamente alta, llegando a unos 300 millones de yuanes/GW. Sin embargo, beneficiándose de las características del bajo consumo de plata, el costo por W de IBC es más bajo. Vale la pena mencionar que el ABC de Aixu ha logrado tecnología sin plata.
Además, el IBC tiene una apariencia hermosa porque no está bloqueada por líneas de cuadrícula en el frente, y es más adecuado para escenarios domésticos y mercados distribuidos como BIPV. Especialmente en el mercado de consumo menos sensible a los precios, los consumidores están más que dispuestos a pagar una prima por una apariencia estéticamente agradable. Por ejemplo, los módulos negros, que son muy populares en el mercado doméstico en algunos países europeos, tienen un nivel premium más alto que los módulos PERC convencionales porque son más hermosos para igualar con los techos oscuros. Sin embargo, debido al problema del proceso de preparación, la eficiencia de conversión de los módulos negros es menor que la de los módulos PERC, mientras que el IBC "naturalmente hermoso" no tiene tal problema. Tiene una apariencia hermosa y una mayor eficiencia de conversión, por lo que el escenario de aplicación es un rango más amplio y una capacidad premium de producto más fuerte.
El proceso de producción es maduro, pero la dificultad técnica es alta
Dado que IBC tiene una mayor eficiencia de conversión y ventajas económicas, ¿por qué tan pocas empresas implementan IBC? Como se mencionó anteriormente, solo las empresas que dominan completamente el proceso de producción de IBC pueden tener un costo que es básicamente el mismo que el de PERC. Por lo tanto, el complejo proceso de producción, especialmente la existencia de muchos tipos de procesos de semiconductores, es la razón central de su menos "agrupación".
En el sentido tradicional, IBC tiene principalmente tres rutas de proceso: una es el proceso clásico de IBC representado por SunPower, el otro es el proceso Polo-IBC representado por ISFH (TBC es del mismo origen que es), y el tercero está representado por el proceso de Kaneka HBC. La ruta tecnológica ABC de AIXU puede considerarse como la cuarta ruta tecnológica.
Desde la perspectiva de la madurez del proceso de producción, el IBC clásico ya ha logrado la producción en masa. Los datos muestran que SunPower ha enviado un total de 3.500 millones de piezas; ABC logrará una escala de producción en masa de 6.5GW en el tercer trimestre de este año. Componentes de la serie "Black Hole" de la tecnología. Hablando relativamente, la tecnología de TBC y HBC no es lo suficientemente madura, y tomará tiempo realizar la comercialización.
Específico para el proceso de producción, el cambio principal de IBC en comparación con PERC, TOPCON y HJT se encuentra en la configuración del electrodo posterior, es decir, la formación de la región P+ interdigitada y la región N+, que también es la clave para afectar el rendimiento de la batería . En el proceso de producción del IBC clásico, la configuración del electrodo posterior incluye principalmente tres métodos: la impresión de pantalla, el grabado con láser e implantación de iones, lo que resulta en tres sub-rutas diferentes, y cada sub-rutas corresponden a tantos procesos como 14 como 14 Pasos, 12 pasos y 9 pasos.
Los datos muestran que, aunque la impresión de pantalla con tecnología madura se ve simple en la superficie, tiene ventajas de costos significativas. Sin embargo, debido a que es fácil causar defectos en la superficie de la batería, el efecto de dopaje es difícil de controlar, y se requiere múltiples procesos de impresión y alineación precisos, lo que aumenta la dificultad del proceso y el costo de producción. El grabado con láser tiene las ventajas de los tipos de dopaje de baja composición y controlable, pero el proceso es complejo y difícil. La implantación de iones tiene las características de la alta precisión de control y una buena uniformidad de difusión, pero su equipo es costoso y es fácil causar daño en red.
Refiriéndose al proceso de producción ABC de AIXU, adopta principalmente el método de grabado con láser, y el proceso de producción tiene hasta 14 pasos. Según los datos revelados por la Compañía en la reunión de intercambio de rendimiento, la tasa de rendimiento de producción en masa de ABC es solo del 95%, que es significativamente menor que el 98% de PERC y HJT. Debe saber que Aixu es un fabricante de celdas profesional con una profunda acumulación técnica, y su volumen de envío ocupa el segundo lugar en el mundo durante todo el año. Esto también confirma directamente que la dificultad del proceso de producción de IBC es alta.
Una de las rutas tecnológicas de próxima generación de TopCon y HJT
Aunque el proceso de producción de IBC es relativamente difícil, sus características técnicas de tipo plataforma superponen un límite de eficiencia de conversión más alto, que puede extender efectivamente el ciclo de vida tecnológico, al tiempo que mantiene la competitividad del mercado de las empresas, también puede reducir la operación causada por la iteración tecnológica. . riesgo. En particular, la industria apilamiento de TopCon, HJT y Perovskite para formar una batería en tándem con mayor eficiencia de conversión es considerada por unanimidad por la industria como una de las rutas tecnológicas convencionales en el futuro. Por lo tanto, es probable que IBC se convierta en una de las rutas tecnológicas de próxima generación de los campamentos actuales de TOPCON y HJT. En la actualidad, varias compañías han revelado que están realizando investigaciones técnicas relevantes.
Específicamente, el TBC formado por la superposición de TOPCON e IBC utiliza tecnología de polo para el IBC sin escudo en el frente, lo que mejora el efecto de pasivación y el voltaje de circuito abierto sin perder corriente, mejorando así la eficiencia de conversión fotoeléctrica. TBC tiene las ventajas de buena estabilidad, excelente contacto de pasivación selectiva y alta compatibilidad con la tecnología IBC. Las dificultades técnicas de su proceso de producción se encuentran en el aislamiento del electrodo posterior, la uniformidad de la calidad de pasivación del polisilicio y la integración con la ruta del proceso IBC.
El HBC formado por la superposición de HJT e IBC no tiene blindaje de electrodos en la superficie delantera, y utiliza una capa antirreflección en lugar de TCO, que tiene menos pérdida óptica y menor costo en el rango de longitud de onda corto. Debido a su mejor efecto de pasivación y un coeficiente de temperatura más bajo, el HBC tiene ventajas obvias en la eficiencia de conversión en el extremo de la batería, y al mismo tiempo, la generación de energía en el extremo del módulo también es más alta. Sin embargo, los problemas del proceso de producción, como el aislamiento de electrodos estricto, el proceso complejo y la ventana de proceso estrecha de IBC, siguen siendo las dificultades que obstaculizan su industrialización.
El PSC IBC formado por la superposición de perovskita e IBC puede realizar el espectro de absorción complementaria y luego mejorar la eficiencia de conversión fotoeléctrica al mejorar la tasa de utilización del espectro solar. Aunque la máxima eficiencia de conversión de PSC IBC es teóricamente mayor, el impacto en la estabilidad de los productos de células de silicio cristalina después del apilamiento y la compatibilidad del proceso de producción con la línea de producción existente son uno de los factores importantes que restringen su desarrollo.
Liderando la "economía de belleza" de la industria fotovoltaica
Desde el nivel de aplicación, con el estallido de mercados distribuidos en todo el mundo, los productos del módulo IBC con mayor eficiencia de conversión y una mayor apariencia tienen amplias perspectivas de desarrollo. En particular, sus características de alto valor pueden satisfacer la búsqueda de la "belleza" de los consumidores, y se espera que obtenga una determinada prima del producto. Refiriéndose a la industria del aparato local, la "economía de apariencia" se ha convertido en la fuerza impulsora central para el crecimiento del mercado antes de la epidemia, mientras que aquellas compañías que solo se centran en la calidad del producto han sido abandonadas gradualmente por los consumidores. Además, IBC también es muy adecuado para BIPV, que será un punto de crecimiento potencial a mediano y largo plazo.
En lo que respecta a la estructura del mercado, actualmente solo hay unos pocos jugadores en el campo IBC, como TCL Zhonghuan (Maxn), Longi Green Energy y Aixu, mientras que la cuota de mercado distribuida ha representado más de la mitad del fotovoltaico general mercado. Especialmente con el brote a gran escala del mercado europeo de almacenamiento óptico doméstico, que es menos sensible al precio, es probable que los productos del módulo IBC de alta eficiencia y de alto valor sean populares entre los consumidores.
Tiempo de publicación: sep-02-2022