Análisis de la tecnología de células fotovoltaicas de HJT (célula solar de heterounión)

HJT (heterounión con intrínseco Película delgada) - heterounión intrínseca de película delgada célula solar. Tiene una estructura de batería simétrica de doble cara con silicio cristalino tipo N en el medio. El frente se deposita en el orden de la película de silicio amorfo original y la película de silicio amorfo tipo P, formando así una unión P-N. En la parte posterior, la película de silicio amorfo original y la película de silicio amorfo tipo N se depositan a su vez para formar un campo de superficie posterior. En vista de la mala conductividad eléctrica del silicio amorfo, se deposita una película conductora transparente (TCO) en ambos lados de la batería para la conductividad eléctrica y, finalmente, se utiliza tecnología de serigrafía para formar un electrodo de doble cara.

HJT: Ventajas

• Ventaja 1: El proceso es corto. El proceso de la batería HJT incluye principalmente 4 enlaces: pelusa, deposición de silicio amorfo, deposición de TCO, serigrafía; mucho menos que PERC (10) y TOPCON (12-13). Entre ellos, la deposición de silicio amorfo utiliza principalmente el método PECVD. Actualmente existen dos métodos de deposición de película delgada de TCO: RPD (deposición de plasma reactivo) y PVD (deposición meteorológica física y química). Sumitomo Heavy Industries tiene la patente de RPD, mientras que la tecnología PVD está madura y hay muchos fabricantes que proporcionan equipos.

• Ventaja 2: Alta eficiencia de conversión. Se debe principalmente a la doble pasivación del sustrato de silicio tipo N y del silicio amorfo en los defectos de la superficie del sustrato. En la actualidad, la eficiencia de la producción en masa es generalmente superior al 24%; la ruta técnica de más del 25% ha sido muy clara, es decir, el uso de silicio nanocristalino dopado, silicio microcristalino dopado, óxido de silicio microcristalino dopado y carburo de silicio microcristalino dopado para reemplazar el dopado existente en las superficies delantera y trasera; Se puede mejorar la eficiencia de conversión de IBC y perovskita superpuestos con HJT. mmás del 30% en el futuro.

• Ventaja 3: Sin LID ni PID, baja atenuación. Porque el HJT célula solar El sustrato suele ser silicio monocristalino de tipo N, mientras que el silicio monocristalino de tipo N está dopado con fósforo, y no hay compuestos de boro-oxígeno ni compuestos de boro-hierro en el silicio cristalino de tipo P, por lo que el HJT célula solar es inmune al efecto LID. La superficie del HJT célula solar Se deposita con una película de TCO sin capa aislante, por lo que no hay posibilidad de que la capa superficial se cargue y se evita estructuralmente el PID. La batería HJT se atenúa entre un 1% y un 2% durante el primer año y luego se atenúa un 0,25% por año, lo que es mucho menor que la atenuación de PERC. células solares (2% en el primer año y 0,45% de atenuación por año posterior). Por lo tanto, el ciclo de vida completo de HJT célula solar es aproximadamente 1,9% -2 más alto que el PERC de doble cara célula solar por W de generación de energía. 9%.

• Ventaja 4: Bajo coeficiente de temperatura y alta generación de energía. El coeficiente de temperatura de potencia de HJT. célula solar es usualmente –0,25 a 0,2%/℃, que es inferior al -0,45%/°C a -0,35%/°C de convencional y PERC células solares. El bajo coeficiente de temperatura de HJT significa que en el entorno operativo de alta temperatura del componente, el HJT células solares tiene un rendimiento de generación de energía relativamente alto, logrando así una ganancia de generación de energía y reduciendo el costo de energía del sistema. Si la temperatura de trabajo del célula solar excede la temperatura ambiente de 10-40℃, y la temperatura ambiente promedio de todo el año es de 5-10℃ inferiores a las condiciones de trabajo estándar del laboratorio, el HJT célula solar es aproximadamente entre un 0,6% y un 3,9% más alto que el PERC de doble cara célula solar por W.

• Ventaja 5: Alta tasa de doble cara. La parte delantera y trasera de HJT son simétricas y la película TCO transmite luz, lo que naturalmente es de doble cara. célula solar. La tasa de HJT bilateral puede alcanzar más del 90% (hasta el 98%); la tasa de PERC de doble cara es solo del 75%+. Según los cálculos de Solarzoom, considerando la diferencia entre el 10% y el 20% de la retroirradiación y la tasa de radiación de doble cara solar células, la generación de energía de un solo vatio de HJT célula solar es aproximadamente entre un 2% y un 4% más alto que el del PERC de doble cara células solares .

• Ventaja 6: Efecto de poca luz. El golpe célula solar utiliza obleas de silicio monocristalino tipo N, mientras que el PERC celda solar Utiliza obleas de silicio monocristalino tipo P con una intensidad de irradiación inferior a 600 W/m. El rendimiento de generación de energía del tipo N es aproximadamente entre un 1% y un 2% mayor que el del tipo P; el HJT célula solar es aproximadamente 0,5-1 más alto que el PERC de doble cara célula solar por W de generación de energía debido al débil efecto de la luz. Alrededor del 0,0%.

• En resumen, la generación de energía por W en el ciclo de vida completo de HJT de doble cara célula solar es significativamente mayor que el del PERC de doble cara células solares, con una ventaja comparativa de alrededor del 7%.

HJT: Progreso de la industrialización - Economía

• El alto costo actual es un factor importante que limita la industrialización a gran escala deTecnología HJT.

1. La ruta del proceso de HJT y PERC es completamente diferente y no se puede ampliar. Solo se puede colocar en nuevas líneas de producción y HJT no es compatible con los equipos de producción PERC convencionales. Por lo tanto, la entrada de PECVD y otros equipos de membrana y vacío traerá mayores costos de conversión para las empresas.

2. HJT célula solar Estructura de costos: costo de las obleas de silicio, materiales distintos del silicio (lechada de plata, objetivo, gas y productos químicos, etc.), depreciación del equipo, otros costos de fabricación (incluidos los costos de mano de obra y energía), etc.

El alto costo de HJT células solares se refleja principalmente en el lodo, el objetivo y el equipo. 1) Debido a que la conductividad de la pulpa de plata a baja temperatura requerida por HJT es relativamente débil y la tensión de soldadura es baja, el consumo es grande. Al mismo tiempo, la tasa de localización de la pulpa de plata de baja temperatura es baja, por lo que su precio es significativamente más alto que el de la pulpa de plata de alta temperatura. 2) HJT necesita depositar una capa conductora transparente adicional y el precio de objetivos como ITO (ruta PVD) o IWO (ruta RPD) es mayor. 3) La inversión en equipos HJT es relativamente alta. En la actualidad, la inversión en equipos HJT es de 400 a 450 millones de yuanes/GW, más del doble que la de PERC (alrededor de 150 a 200 millones de yuanes/GW).

HJT: camino de reducción de costos - reducción de costos de equipos

• Antes de 2019, los equipos HJT eran proporcionados principalmente por Mayerberg, YAC, AMAT, Sumitomo Japan y otras marcas extranjeras, y el costo del equipo era de aproximadamente entre 1.000 y 2.000 millones a 2.000 millones/GW; en 2019, Maiwei, Junshi, Jiejia Weichuang, etc. promovieron la sustitución de importaciones y el costo del equipo se redujo a 5-10 mil millones/GW; 2020 Después de 20 años, el antiguo líder europeo Meyerberg se retira de la competición; en 20 años, el coste de los equipos HJT se redujo a 500 millones/GW.

• En la actualidad, los fabricantes de equipos nacionales Maiwei, Jiejia y Junshi tienen capacidad de suministro de equipos de línea completa HJT. Con la promoción de la localización de equipos HJT, el costo de inversión actual se ha reducido a aproximadamente 450 millones de yuanes/GW, pero en comparación con los 150-250 millones de yuanes/GW de PERC y los 2-250 millones de yuanes de TOPCon. El yuan/GW sigue siendo mucho más alto. El alto costo de inversión de los equipos no solo afecta el entusiasmo por la inversión en la etapa inicial, sino que también significa que la depreciación de los costos no relacionados con el silicio en la etapa posterior es mayor. Además, la producción a gran escala de los fabricantes de HJT es insuficiente en la actualidad, lo que da como resultado que el costo de depreciación del HJT sea al menos 0,03 yuanes/W más alto que el del PERC.

• HJT incluye principalmente cuatro pasos: limpieza de terciopelo, deposición de película de silicio amorfo, deposición y metalización de película de TCO, correspondientes a cuatro equipos: limpieza de terciopelo, PECVD, PVD/RPD y serigrafía/galvanoplastia. Los principales factores que afectan la inversión en equipos incluyen: 1) configuración del equipo, como RPD o PVD para la preparación del TCO; 2) importación o producción nacional; 3) mejorar la eficiencia de producción de equipos.

HJT: El camino de la reducción de costes - plata pegar reducción de costo

• Plata fotovoltaica pegar se divide en dos tipos: plata de alta temperatura pegar y plata de baja temperatura pegar. tipo P célula solar y TOPCON tipo N utilizan plata de alta temperatura pegar; mientras que los electrodos de rejilla HJT no permiten la sinterización y el curado a alta temperatura, y deben limitarse a menos de 150℃. Sólo plata de baja temperatura pegar puede ser usado. Para garantizar un contacto de baja resistencia y una transmisión de alta conductividad, se requiere plata a baja temperatura. La concentración de plata. pegar es alto, el grosor de la línea de la rejilla es alto y el consumo es grande.

• Alto precio: el proceso de producción de plata a baja temperatura. pegar Es difícil y requiere transporte en cadena de frío. El precio suele ser entre un 10 y un 20% más alto que el de la plata convencional. pegar. En la actualidad, HJT se encuentra todavía en las primeras etapas del mercado. En la actualidad, sólo la KE japonesa (90% de participación de mercado) y una o dos empresas nacionales pueden lograr una producción en masa y utilizar el polvo de plata. Es similar a la personalización, por lo que la tarifa de procesamiento es mayor y existe una cierta bonificación de ganancias.

• Dosis grandes: las propiedades eléctricas del plasma de plata a baja temperatura y el rendimiento de impresión son deficientes; y debido a su alta resistividad y uso de doble cara HJT, el consumo único de plata pegar es mucho mayor que el del PERC. Por ejemplo, la cantidad de plata. pegar La cantidad de pulpa de plata utilizada en HJTM6 es de aproximadamente 200 mg, y la cantidad de pulpa de plata utilizada por PERCM6 es aproximadamente 130 mg mayor, según el uso actual de HJT plata pegar y el precio de la lechada de HJT, el costo de HJT en el enlace de metalización es aproximadamente 0,12 yuanes/W más alto que el de PERC.

HJT: Progreso de la industrialización - Silicio costo

• El HJT célula solar La estructura es naturalmente adecuada para adelgazar las obleas de silicio. La estructura simétrica del HJT. celda solar la lámina puede reducir la tensión mecánica en la producción, por lo que la tasa de fragmentación de la oblea de silicio es menor; HJT adopta un proceso de baja temperaturapor debajo de 200°C, lo que hace que la oblea de silicio no se deforme fácilmente a baja temperatura y el rendimiento es mayor; Cuando la oblea de silicio se vuelve más delgada, el voltaje del circuito abierto del HJT aumenta y la corriente de cortocircuito disminuye. La eficiencia de la batería prácticamente no cambia.

• En la actualidad, el espesor del PERC células solares y TOPCON célula solar es 170-180μm, y HJT puede alcanzar 150μmetro. En teoría puede llegar a 100μm, y el espacio de reducción de espesor es grande. Generalmente, por cada 20μAl adelgazar las obleas de silicio, el coste del componente se puede reducir en aproximadamente 5-6 puntos/W.