异质结系列篇3：异质结现状及未来趋势展望

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本公众号将推出一个以异质结技术为主题的系列文章，共四篇，分别叙述：

1）异质结概述及生产工艺介绍；（☞☞异质结系列篇1：异质结概述及生产工艺介绍）

2）异质结关键生产设备介绍；（☞☞异质结系列篇2：异质结系列篇2：异质结关键生产设备介绍）

3）HJT技术有关的量产、生产成本、主要限制条件以及未来发展方向概述；

4）名人访谈：异质结新发展阶段（☞☞异质结系列篇4：名人访谈：异质结新发展阶段）

本篇文章为系列3：HJT技术有关的量产、生产成本、主要限制条件以及未来发展方向概述。

HJT电池已经成为硅基电池世界效率的主要贡献者。在近几年内，得到了特别大的效率突破。

HJT电池效率之路

HJT在过去5年里创造的电池效率世界纪录如下图所示：

HJT研发之路

尽管HJT技术有很多优点，但它在商业领域还没有得到广泛的应用。

最初开发该技术的三洋拥有HJT技术的几项重要专利。之后，三洋在2010 年被松下收购。因此，松下从此成为HJT光伏组件的唯一供应商，这也限制了HJT技术发展。

此外，HJT 电池的生产不能仅仅通过将额外的生产设备加入常规 电池的生产线中实现。在电池层面上，生产HJT电池需要进行完全不同的工艺设置。在组件层面上，也需要进行相当大的优化改进。这项技术还需要完全不同的工艺组合，生产工艺涉及薄膜层的沉积，这是HJT 技术高效率的关键——这意味着它还需要薄膜沉积技术。所有这些因素都阻碍了该技术在量产中的广泛应用，从而限制了大家对该技术开展研发的兴趣。

然而，晶硅电池和常规普通电池的效率越来越接受本身的极限效率。随着2018年5·31新政的颁布，业内降本增效的步伐加快，HJT技术被越来越多的人群所关注。

HJT电池的发展近况

近来HJT电池的关注度明显提高。虽然HJT已经在多年前实现产业化，但该技术最近才开始受到关 注，特别是在松下公司于2010年HJT专利保护结束以后。原因何在？主要是因为目前光伏产业的发展趋势都有利于这项技术的发展。

效率:如上所述，2017年8月日本Kaneka公 司宣布其在异质结背接触(BC-HJT)太阳能电池创造了转换效率为26.63%的世界纪录。这在光伏领域引起了轰动，行业内纷纷开始对这项技术进行评估。

HJT技术确实在提高效率方面具有很高的潜力。许多企业和研究中心已经实现了生产效率达到23%以上的商用HJT电池并为其实现大规模生产制定了清晰的路线图，同时也致力于进一步提高HJT电池效率。另一方面，PERC技术正在成为太阳能光伏电池新一代的常规技术。常规电池技术也将很快达到其效率极限，而超越这样的效率极限需要引入更复杂的工艺。但HJT电池恰恰已经解决了这一问题——优良的钝化方案和改进的接触方法。目前HJT还处于早期研究阶段，这意味着其在降低成本和提高性能方面仍有很大的改进空间。

HJT电池结合双面技术效果十分良好，在所有电池技术中拥有最高的双面率。Sunpreme生产的HJT双面商用光伏组件双面率高达95%。而HJT电池从单面电池转变为双面电池成本几乎可以忽略不计。双面HJT电池因背表 面也需要印刷银浆，因此双面HJT电池增加的成本仅为单面HJT电池两倍的贵金属消耗量。但是双面HJT 电池带来的收益足以弥补额外增加的成本。基本上，每个HJT电池生产商都计划推出HJT双面高效光伏组件。此外，双面HJT电池还将与其他先进技术相结合，如采用多主栅或MBB技术，减少金属接触材料的消耗量从而降低金属化成本。

HJT技术

高电池效率是HJT技术发展的关键推动因素。由于其优异的钝化质量，该技术可以达到740mV以上的高Voc。光伏生产商、设备制造商和研究机构已经在HJT技术的各个层面（包括电池、组件和系统）宣布了不同的效率水平。本报告中，我们列出了HJT 领先生产商的电池效率记录和商用组件额定功率（截至2019年3月）。

法国国家太阳能研究所CEA-INES表示其试生产线的HJT电池平均效率达到23％，最高效率为24％。在2019年1月，该研究所宣布，在与工业生产的相当条件下，采用MeyerBurger设备加工的5 主栅标准尺寸（电池片面积为244cm2）电池的认证 效率达到23.9％。

CSEM研发中心得到的HJT电池最佳效率为24.4％，是所有研究中心中效率最高的。它是在内部 测量的4cm2电池面积上实现的。据Despeisse的说 法，这种电池采用的是工业TCO薄膜和丝网印刷制成。他说：“在220cm2的电池上已经证实了其效率高达 24.16％。”在2017年欧盟PVSEC会议上，CSEM研发中心发表了一篇论文，其中显示在日本Choshu IndustryCo.（CIC）生产线上的（半加工）HJT电 池上使用镀铜工艺的面积为224.8cm2的电池获得了24.1％的认证效率。在2019年2月，研究所获得了24.2％的HJT电池转换效率，这是由ISFHCalTec独立认证的正背面接触电池。但是CSEM研发中心没有提供HJT电池面积，这很可能是一个小面积的研发电池。

钧石能源于2016年开始投入100MW的HJT电 池生产线，平均效率为22.5％。2018年，该公司建造了一条基于铜电极技术的500MW生产线。平均电 池效率现在达到22.8％，最佳生产效率为23％。

汉能公司于2019年1月底宣布，常规尺寸的HJT太阳能电池效率已达到24.32％。日本电气安全 与环境技术（JET）实验室证实了该记录的有效性。

Hevel公司自2017年以来，已在其俄罗斯工厂大规模生产HJT电池。目前最佳转换效率为23％。

晋能没有研发生产线，而是完全专注于其 100MW的商业HJT电池生产线，生产的HJT电池平均效率为23.7％。在2019年3月，晋能宣布最佳电 池效率达到了24.73％。但是，由于效率未经认证，因此不包括在上表和统计图中。

MeyerBurger在2019年初宣布商用尺寸的HJT电池正面效率达到24.02％，这得到了德国Fraunhofer太阳能研究所(ISE)的证实。2019年3月，该设备制造商宣布采用其HJT标准化生产设备制造的 HJT电池已经达到了超过24.2％的电池效率记录，制定了效率达到25%的路线图。

Sunpreme公司拥有三代HJT电池。据项目负责人朱家臻介绍，第一代采用丝网印刷将银浆印刷在HJT电池片上的技术已在中国投产，平均效率超过 22.3％。朱家臻表示电池效率主要受限于2011年左右购买的旧设备，采用新设备后HJT电池平均效率将达到23％。该公司在美国拥有一条铜镀层试验线，朱 家臻将其定义为Gen2技术。朱家臻说：“我们已经通过镀铜达到了24％，我们的试验生产线目标平均至 少为23.5％。”Sunpreme表示正在与大学合作开发串联式的电池结构，该公司认为这是第三代电池，旨在降低成本的同时将效率提高到26%。

3SUN(ENELGreenPower)计划至2019年7 月利用自己生产的HJT电池商业化生产双面光伏组件。2月底，该公司在意大利西西里岛Catania的新生产线上生产的首批HJT电池的效率达到22.2%。

HJT产能规划

HJT被炒得很火热，实际的产能有多少呢？

1）松下公司是历史最悠久并且规模最大的HJT制 造商，其产能接近GW级别，分别设有马来西亚和日本的两家工厂。这家日本公司还与TESLA达成协议，在美国纽约Buffalo建立一个基于HJT技术的超级工厂。

2）钧石能源可能是下一个最大的HJT技术制造商，产能为600MW，并已向国内和国际市场出口100MW 的HJT产品。这家中国公司计划在2019年增加1GW的额外产能。

3）MeyerBurger在2018年12月中旬收到一条600MW异质结和智能网线技术生产线的购买订单。该订单价值7400万瑞士法郎(7,440万美元)，购买 方名称目前尚未可知，但并非中国制造商。该设备制造商计划在2019年第一季度开始供应设备，其客户 预计将在2019年下半年开始生产电池和光伏组件。预计到2020年第一季度，光伏制造商有望获得实现大批量生产。

现在，EnelGreenPower的3SUN公司将成为欧盟最大的光伏电池以及组件制造商之一。在西西里岛Catania的3Sun前硅薄膜工厂分两个阶段推进其3SUN2.0项目。在2018年第二季度开始的第一阶段，安装了新的80MW晶体硅电池生产线以生产双面组件。第二阶段将投入采用MeyerBurger设备的HJT 电池生产线，该生产线将于2019年7月开始投入运营，最大年产能为200MW。通过后续的优化，最终可能达到每年250MW的产能。ENEL的生产线采用了Jonas＆Redmann公司的高水平自动化系统，该 公司开发了特定的自动化解决方案来生产HJT电池。

预计在中国，HJT光伏组件装机容量将达到1GW，2019年达到3GW，并在2021年到2023年之间将继续扩大到10GW左右。

部分摘录自APVIA报告

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下篇异质结技术介绍文章（☞☞异质结系列篇4：名人访谈：异质结新发展阶段）将于8月14日放出，敬请期待！

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