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TOPCon电池要点总结

麻辣光伏老麻 麻辣光伏 2023-09-25

 麻辣光伏 分享光伏那些事儿 

TOPCon技术工艺

1TOPCon技术TOPCon采用背面氧化层+掺杂多晶硅的复合结构形成良好的钝化接触全面提升电池的性能
2Topcon工艺流程


3原位掺杂和非原位掺杂两种选择对性能差异不大但从掺杂之后的后续处理问题来看目前原位掺杂是比较折中的选则是最容易量产最稳定的选择可控性较好
4PE和LPPE路线有先天性问题体现不出TOPCon的优势Poly沉积快致密性很差用PE做的电池效率低从量产角度看LP已经满足需求后续LP将是主流
5N型和P型技术路径和难度对比P型做TOPCon容易很多但效率提升不太明显仅比P型PERC效率高0.5pct左右这主要是载流子的问题P型的载流子是空穴跃迁相对比较难而N型的载流子是电子所以目前主流选择N型
6TOPCon和IBC结合的可行性今年除了是TOPCon的元年也是N型硅片的元年N型硅片具有先天性优势TOPCon技术是可以和HJT和IBC技术融合的但是目前TOPCon尚且处于能做的阶段而不是技术很好的阶段

TOPCon与PERC对比1优势效率高TOPCon目前量产效率最高的厂家效率高达24.8%当前主流的PERC是23.2%TOPCon高1.6个百分点预计到2023年下半年TOPCon可以达到26.8%PERC的效率在23.5%左右效率差能达到3.3个百分点衰减低一方面TOPCon电池没有掉档的情况而PERC电池目前的测试效率经一段时间后复测效率掉1~2个档另一方面对于组件端TOPCon发电功率不存在衰减PERC首年有接近8%的功率衰减长波响应好PERC只是对短波响应好TOPCon不管是长波还是短波响应都很好TOPCon不受天气影响发电量持续保障而PERC发电量受天气影响严重
2劣势固定投资高TOPCon设备投资2亿元/GW而PERC是1.2亿元/GW工艺复杂TOPCon工艺是12步而PERC是11步TOPCon新增三道工序删掉了两道工序调整了一道工序但它新增的几道工序都是比较复杂难以控制的非硅成本高目前来看TOPCon非硅成本是0.26-0.27元/WPERC是在0.2元/W左右TOPCon比PERC高30%预期最终两者成本均有所降低后TOPCon成本比PERC高20%

TOPCon与HJT对比1优势技术成熟兼容性好TOPCon的技术相对成熟兼容性好12道工序中有8道工序和PERC完全一样新增的三道工序里面设计的操作工艺窗口参数设置等与原有的PERC近似度非常高
车间投资低TOPCon设备投资2亿元/GW而HJT目前来看要做到3~3.5亿元/GW量产性好TOPCon的操作员工和工艺设备都可以直接从PERC原有车间无缝衔接不需要做额外培训和技能升级效率高目前TOPCon比HJT效率高0.4pct预计到2023年效率差可能还会拉大非硅成本低TOPCon是0.26-0.27元而HJT目前是0.33元电池无衰减TOPCon不管是电池端还是组件都没有衰减但是HJT因为使用低温凝胶效率逐渐衰减
2劣势工艺流程长TOPCon有12步而HJT只有5步清洗制绒掺杂晶体硅导电膜丝网印刷测试分选工序流程越长意味着设备对应的人员工艺复杂度等增加很多车间占用面积大工艺流程长造成需要的设备多土地占用面积大同时整个工程车间的设备动力成本等也会相应增加硅片厚度降低幅度小PERC的硅片厚度在170~175μm之间如果减薄太多铝背厂的应力将导致硅片强度不达标TOPCon目前主流能做到150~155μm要面临硼扩的超高温和剧烈升降温的考验后续应该不会减薄太多HJT目前主流的实验室批量在110~120μm之间有极个别的厂家能做到90μm左右TOPCon省了约20μm左右的厚度而HJT省60μm左右硅片尺寸受限TOPCon尺寸目前主流是182210目前来看阻力较大主要的阻力来自于电池板和组件端的面积而HJT受工艺的限制小可以优先上210尺寸
3HJT量产化遇到的问题低温银浆250度的超级低温导致银浆的金属化非常差带来很多的衍生问题最大的一点在于组件的焊接拉力完全不达标TCO膜TCO膜特别容易老化老化后性能下降很严重PERC和TOPCon电池组件寿命一般是15~20年而HJT技术在实验室恶劣条件下TCO膜的寿命是3~5年PVD&RPD设备设备来源于半导体要精准控制但是它连续作业能力不高
来源:雪球;作者:Curry陽00后投资者


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