伴随着“双碳”目标的提出,全球能源结构转型需求加剧,可再生能源逐渐成为高效能源体系的重要力量,以HJT为代表的N型电池技术产业化元年正式开启。相较于转换效率已接近理论峰值的PERC电池而言,HJT电池技术以其高转换效率、高双面率、无光衰、低温度系数等诸多优势,被认为最具长期发展空间的N型电池技术路线。然而,受原材料供应紧张、成本上涨等因素影响,异质结电池组件企业承压严重,对各光伏企业来说,要推动光伏行业高质量发展,必须将降本增效放在首位。
目前,HJT电池技术的降本增效路径清晰,主要聚焦于硅片、浆料、设备折旧、靶材四大方面。其中,硅片作为电池片的主要材料,在电池片生产成本中占据较大比重。在硅料持续上涨的背景下,通过薄片化和大尺寸技术来实现硅片环节降本,无疑是实现HJT电池技术路线降本之路的核心关键。
今天,让我们走进康康课堂,聊一聊通往HJT降本提效之路的关键环节:硅片环节。
薄片化技术,轻“薄”上阵
更轻、更薄,不仅是异质结切片技术的迭代成果,也是光伏企业降本增效的不懈追求。HJT异质结电池具有天然的对称结构,采用低温制程,因此对于薄片化处理来说具有天然优势。且HJT电池采用N型单晶硅片作为衬底,薄片化后对硅片的电性能影响较小,因此,在维持电池电性能基本稳定和硅片面积不变的前提下,对异质结电池N型单晶硅片进行薄片化处理,可以有效降低硅耗和单位硅成本。
根据 CPIA 数据,当前运用 HJT 技术的N型单晶硅片主流厚度为150μm,随着工艺和技术的发展,远期有望达到100-120μm,将为各企业带来可观的降本空间。目前,爱康用于异质结电池的N型硅片150μm厚度制程工艺已相对成熟稳定,正在逐步实施异质结N型大尺寸硅片厚度从150μm至120μm、90μm的技术降本路径。今年8月,爱康于长兴发布的“无极”系列异质结组件新品,正是基于更薄的120μm硅片。而在今年5月,爱康湖州基地完成了90μm厚度的异质结电池中试,提高了异质结薄片电池的韧性和可弯曲度,代表爱康在薄片化路程上更进一步。
▲ 爱康90μm可弯曲异质结薄片电池
大尺寸技术,“大”有可为
在光伏产业链中,硅片是连接上游硅材料和中游电池片的关键环节,其主流尺寸的发展趋势决定了组件尺寸的发展。2020年时,硅片尺寸仍以G1(158.75mm)为主,而自2021年开始,硅片市场逐渐向M6(166mm)、M10(182mm)等大尺寸演进,在未来的2-3年内,M10、G12(210mm)等大尺寸硅片将成为行业主流。
大尺寸技术俨然成为光伏企业降本提效的必经之路,可有效降低产业链制造成本。首先,在相同用料下,增大硅片尺寸可有效减少拉晶、切片次数,降低能耗,从而降低单位面积的生产成本。其次,在生产速率一定的情况下,增大硅片面积,可提升单位时间产出功率,相应单瓦的人工、折旧等成本将会摊薄,从而推动终端LCOE度电成本降低。
目前,爱康大尺寸硅片技术已迭代升级,可针对客户需求提供G1、M6、M10、G12等多样化的规格,叠加半片设计、多主栅技术、薄片化等先进技术,使得爱康异质结组件产品具备组件效率高和LCOE度电成本低的显著优势。
得益于政府和市场的双重加持,全球光伏行业将保持向好态势。薄片化处理与大尺寸技术将推动异质结组件在硅片生产环节实现大幅度降本,助推我国光伏行业走向平价上网时代。未来,爱康研究院各专家将积极探索薄片化与大尺寸技术路径,助力异质结电池降本增效进程持续加速。