Recentemente, TCL Zhonghuan ha annunciato di sottoscrivere obbligazioni convertibili da MAXN, una società per azioni, per 200 milioni di dollari per sostenere la ricerca e lo sviluppo dei suoi prodotti della serie Maxeon 7 basati sulla tecnologia delle batterie IBC. Nel primo giorno di negoziazione dopo l'annuncio, il prezzo delle azioni di TCL Central è aumentato del limite. E le azioni Aixu, che utilizzano anche la tecnologia delle batterie IBC, con la batteria ABC che sta per essere prodotta in serie, il prezzo delle azioni è aumentato di oltre 4 volte dal 27 aprile.
Mentre l’industria fotovoltaica entra gradualmente nell’era del tipo N, la tecnologia delle batterie di tipo N rappresentata da TOPCon, HJT e IBC è diventata il focus delle aziende in competizione per il layout. Secondo i dati, TOPCon ha una capacità di produzione esistente di 54GW e una capacità di produzione in costruzione e pianificata di 146GW; La capacità di produzione esistente di HJT è di 7 GW, mentre la capacità di produzione in costruzione e pianificata è di 180 GW.
Tuttavia, rispetto a TOPCon e HJT, non ci sono molti cluster IBC. Ci sono solo poche aziende nella zona, come TCL Central, Aixu e LONGi Green Energy. La scala totale della capacità di produzione esistente, in costruzione e pianificata non supera i 30 GW. Devi sapere che l'IBC, che ha una storia di quasi 40 anni, è già stato commercializzato, il processo di produzione è maturato e sia l'efficienza che i costi presentano alcuni vantaggi. Allora, qual è la ragione per cui l'IBC non è diventata la via tecnologica principale del settore?
Tecnologia della piattaforma per una maggiore efficienza di conversione, aspetto attraente ed economia
Secondo i dati, l'IBC è una struttura di cella fotovoltaica con giunzione posteriore e contatto posteriore. È stato proposto per la prima volta da SunPower e ha una storia di quasi 40 anni. Il lato anteriore adotta un film di passivazione antiriflesso a doppio strato SiNx/SiOx senza linee di griglia metallica; e l'emettitore, il campo posteriore e i corrispondenti elettrodi metallici positivi e negativi sono integrati sul retro della batteria in forma interdigitata. Poiché il lato anteriore non è bloccato dalle linee della griglia, la luce incidente può essere utilizzata al massimo, l'effettiva area di emissione della luce può essere aumentata, la perdita ottica può essere ridotta e lo scopo di migliorare l'efficienza di conversione fotoelettrica può essere raggiunto.
I dati mostrano che il limite teorico di efficienza di conversione di IBC è del 29,1%, che è superiore al 28,7% e al 28,5% di TOPCon e HJT. Attualmente, l'efficienza media di conversione della produzione di massa della più recente tecnologia di celle IBC di MAXN ha raggiunto oltre il 25% e si prevede che il nuovo prodotto Maxeon 7 aumenterà fino a oltre il 26%; si prevede che l'efficienza di conversione media della cella ABC di Aixu raggiunga il 25,5%, l'efficienza di conversione più alta in laboratorio. L'efficienza arriva fino al 26,1%. Al contrario, l’efficienza media di conversione della produzione di massa di TOPCon e HJT dichiarata dalle aziende è generalmente compresa tra il 24% e il 25%.
Beneficiando della struttura su un solo lato, l'IBC può anche essere sovrapposto con TOPCon, HJT, perovskite e altre tecnologie di batterie per formare TBC, HBC e PSC IBC con una maggiore efficienza di conversione, quindi è anche nota come "tecnologia della piattaforma". Attualmente, le massime efficienze di conversione di laboratorio di TBC e HBC hanno raggiunto il 26,1% e il 26,7%. Secondo i risultati della simulazione delle prestazioni delle celle IBC PSC condotti da un gruppo di ricerca straniero, l'efficienza di conversione dell'IBC PSC con struttura 3-T preparato sulla cella inferiore IBC con testurizzazione anteriore dell'efficienza di conversione fotoelettrica del 25% arriva fino al 35,2%.
Anche se l’efficienza di conversione finale è più elevata, l’IBC ha anche una forte economia. Secondo le stime degli esperti del settore, il costo attuale per W di TOPCon e HJT è di 0,04-0,05 yuan/W e 0,2 yuan/W superiore a quello di PERC, e le aziende che padroneggiano appieno il processo di produzione di IBC possono ottenere lo stesso costo come PERC. Similmente a HJT, gli investimenti in attrezzature di IBC sono relativamente elevati e raggiungono circa 300 milioni di yuan/GW. Tuttavia, beneficiando delle caratteristiche di basso consumo di argento, il costo per W dell'IBC è inferiore. Vale la pena ricordare che l'ABC di Aixu ha raggiunto la tecnologia senza argento.
Inoltre, l'IBC ha un bell'aspetto perché non è bloccato dalle linee della griglia sulla parte anteriore ed è più adatto a scenari domestici e mercati distribuiti come BIPV. Soprattutto nel mercato consumer meno sensibile al prezzo, i consumatori sono più che disposti a pagare un sovrapprezzo per un aspetto esteticamente gradevole. Ad esempio, i moduli neri, molto popolari nel mercato domestico di alcuni paesi europei, hanno un livello premium più elevato rispetto ai moduli PERC convenzionali perché sono più belli da abbinare ai tetti scuri. Tuttavia, a causa del problema del processo di preparazione, l’efficienza di conversione dei moduli neri è inferiore a quella dei moduli PERC, mentre l’IBC “naturalmente bello” non presenta questo problema. Ha un bell'aspetto e una maggiore efficienza di conversione, quindi lo scenario applicativo Gamma più ampia e capacità premium del prodotto più forte.
Il processo produttivo è maturo, ma la difficoltà tecnica è elevata
Dato che l’IBC presenta una maggiore efficienza di conversione e vantaggi economici, perché sono così poche le aziende che lo adottano? Come accennato in precedenza, solo le aziende che padroneggiano appieno il processo produttivo dell’IBC possono avere un costo sostanzialmente uguale a quello del PERC. Pertanto, il complesso processo di produzione, in particolare l’esistenza di molti tipi di processi di semiconduttori, è la ragione principale del suo minor “clustering”.
Nel senso tradizionale, IBC ha principalmente tre percorsi di processo: uno è il classico processo IBC rappresentato da SunPower, l'altro è il processo POLO-IBC rappresentato da ISFH (TBC ha la stessa origine), e il terzo è rappresentato dal processo Kaneka HBC. Il percorso tecnologico ABC di Aixu può essere considerato il quarto percorso tecnologico.
Dal punto di vista della maturità del processo produttivo, il classico IBC ha già raggiunto la produzione di massa. I dati mostrano che SunPower ha spedito un totale di 3,5 miliardi di pezzi; ABC raggiungerà una produzione di massa su scala di 6,5 GW nel terzo trimestre di quest’anno. Componenti della serie “Black Hole” della tecnologia. Relativamente parlando, la tecnologia di TBC e HBC non è sufficientemente matura e ci vorrà del tempo per realizzarne la commercializzazione.
Nello specifico del processo di produzione, il cambiamento principale di IBC rispetto a PERC, TOPCon e HJT risiede nella configurazione dell'elettrodo posteriore, ovvero nella formazione di regioni p+ e regioni n+ interdigitate, che è anche la chiave per influenzare le prestazioni della batteria . Nel processo di produzione del classico IBC, la configurazione dell'elettrodo posteriore comprende principalmente tre metodi: serigrafia, incisione laser e impianto ionico, risultando in tre diversi percorsi secondari e ciascun percorso secondario corrisponde a ben 14 processi. gradini, 12 gradini e 9 gradini.
I dati mostrano che, sebbene la serigrafia con tecnologia matura sembri semplice in superficie, presenta notevoli vantaggi in termini di costi. Tuttavia, poiché è facile causare difetti sulla superficie della batteria, l'effetto drogante è difficile da controllare e sono necessari più serigrafie e processi di allineamento precisi, aumentando così la difficoltà del processo e i costi di produzione. L'incisione laser presenta i vantaggi di un basso compounding e di tipi di drogaggio controllabili, ma il processo è complesso e difficile. L'impianto ionico ha le caratteristiche di un'elevata precisione di controllo e di una buona uniformità di diffusione, ma la sua attrezzatura è costosa ed è facile causare danni al reticolo.
Facendo riferimento al processo di produzione ABC di Aixu, adotta principalmente il metodo di incisione laser e il processo di produzione prevede fino a 14 fasi. Secondo i dati divulgati dall'azienda durante l'incontro di scambio delle prestazioni, il tasso di rendimento della produzione di massa di ABC è solo del 95%, che è significativamente inferiore al 98% di PERC e HJT. Devi sapere che Aixu è un produttore di celle professionale con un profondo accumulo tecnico e il suo volume di spedizioni è al secondo posto nel mondo durante tutto l'anno. Ciò conferma anche direttamente che la difficoltà del processo di produzione degli IBC è elevata.
Uno dei percorsi tecnologici di prossima generazione di TOPCon e HJT
Sebbene il processo di produzione di IBC sia relativamente difficile, le sue caratteristiche tecniche di tipo piattaforma sovrappongono un limite di efficienza di conversione più elevato, che può estendere efficacemente il ciclo di vita della tecnologia, pur mantenendo la competitività sul mercato delle imprese, ma può anche ridurre l'operazione causata dall'iterazione tecnologica . rischio. In particolare, l’impilamento con TOPCon, HJT e perovskite per formare una batteria tandem con maggiore efficienza di conversione è considerato all’unanimità dal settore come uno dei percorsi tecnologici principali del futuro. Pertanto, è probabile che IBC diventi uno dei percorsi tecnologici di prossima generazione degli attuali campi TOPCon e HJT. Al momento, diverse aziende hanno rivelato che stanno conducendo ricerche tecniche pertinenti.
Nello specifico, il TBC formato dalla sovrapposizione di TOPCon e IBC utilizza la tecnologia POLO per l'IBC senza schermatura frontale, che migliora l'effetto di passivazione e la tensione a circuito aperto senza perdita di corrente, migliorando così l'efficienza di conversione fotoelettrica. Il TBC presenta i vantaggi di una buona stabilità, di un eccellente contatto di passivazione selettiva e di un'elevata compatibilità con la tecnologia IBC. Le difficoltà tecniche del suo processo di produzione risiedono nell'isolamento dell'elettrodo posteriore, nell'uniformità della qualità di passivazione del polisilicio e nell'integrazione con il percorso del processo IBC.
L'HBC formato dalla sovrapposizione di HJT e IBC non ha alcuna schermatura dell'elettrodo sulla superficie frontale e utilizza uno strato antiriflesso al posto del TCO, che ha una minore perdita ottica e un costo inferiore nell'intervallo di lunghezze d'onda corte. Grazie al migliore effetto di passivazione e al coefficiente di temperatura più basso, l'HBC presenta evidenti vantaggi in termini di efficienza di conversione all'estremità della batteria e, allo stesso tempo, anche la generazione di energia all'estremità del modulo è maggiore. Tuttavia, i problemi del processo di produzione, come il rigoroso isolamento degli elettrodi, il processo complesso e la finestra di processo ristretta dell'IBC, rappresentano ancora le difficoltà che ne ostacolano l'industrializzazione.
L'IBC PSC formato dalla sovrapposizione di perovskite e IBC può realizzare lo spettro di assorbimento complementare e quindi migliorare l'efficienza di conversione fotoelettrica migliorando il tasso di utilizzo dello spettro solare. Sebbene l’efficienza di conversione finale degli IBC PSC sia teoricamente più elevata, l’impatto sulla stabilità dei prodotti con celle in silicio cristallino dopo l’impilamento e la compatibilità del processo di produzione con la linea di produzione esistente sono uno dei fattori importanti che ne limitano lo sviluppo.
Alla guida della “Beauty Economy” del settore fotovoltaico
Dal livello applicativo, con lo scoppio di mercati distribuiti in tutto il mondo, i prodotti di moduli IBC con maggiore efficienza di conversione e aspetto migliore hanno ampie prospettive di sviluppo. In particolare, le sue caratteristiche di alto valore possono soddisfare la ricerca della “bellezza” da parte dei consumatori e si prevede che otterrà un certo premio di prodotto. Per quanto riguarda l’industria degli elettrodomestici, l’“economia dell’apparenza” è diventata la forza trainante principale della crescita del mercato prima dell’epidemia, mentre le aziende che si concentravano solo sulla qualità dei prodotti sono state gradualmente abbandonate dai consumatori. Inoltre, IBC è molto adatto anche per BIPV, che costituirà un potenziale punto di crescita nel medio e lungo termine.
Per quanto riguarda la struttura del mercato, attualmente ci sono solo pochi attori nel settore IBC, come TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy e Aixu, mentre la quota di mercato distribuita rappresenta più della metà del mercato fotovoltaico complessivo. mercato. Soprattutto con lo scoppio su vasta scala del mercato europeo dello storage ottico domestico, che è meno sensibile al prezzo, è probabile che i prodotti con moduli IBC ad alta efficienza e alto valore diventino popolari tra i consumatori.
Orario di pubblicazione: 02 settembre 2022