注册

静待HJT的爆发

2021-10-15 08:28:00 每日财报 微信号 

HJT必然爆发, 最大的优势是转换效率高。

文/每日财报 刘雨辰

光伏电池片是将降本追求到极致的行业,技术进步是其永恒的追求。随着传统PERC技术的降本增效面临瓶颈,市场对新技术的追求将更加迫切,作为新一代光伏电池技术,HJT的爆发只是时间问题。

事实上,今年下半年来,国内异质结扩产节奏明显加快。10月11日,据媒体报道,海泰新能投资50个亿,5GW异质结电池及5GW组件项目落户盐城。而就在两周前,明阳智慧能源(600869,股吧)集团5GW异质结光伏电池项目也刚在盐城落地。

据不完全统计,包括金刚玻璃(300093,股吧)(300093)、晶澳科技、华润电力、安徽华晟、爱康科技(002610,股吧)(002610)等在内的新老光伏企业已与设备厂商达成战略合作或签订采购协议,推动了HJT产业化进程。

肉眼可见的优势

异质结(Heterojunction with Intrinsic Thin Layer,HJT)全称本征薄膜异质结,其通过在P-N结之间插入本征非晶硅层进行表面钝化来提高转化效率。之所以说HJT必然爆发,根本原因是其优势太多,且非常显著。

最大的优势是转换效率高。

HJT 电池利用晶体硅(c Si)和非晶体硅(α Si)薄膜制成,以N型单晶硅(c-Si)为衬底光吸收区,经过制绒清洗后,其正反面依次沉积本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和掺杂的P型非晶硅(p-a-Si:H),与硅衬底形成p-n异质结。双面沉积的透明导电氧化物薄膜(TCO)不仅可以减少收集电流时的串联电阻,还能起到类似晶硅电池上氮化硅层的减反作用,从而形成较高的开路电压,提高转换效率。

HJT理论效率可达27.5%,迈为股份(300751,股吧)利用其自主研发的HJT异质结高效电池量产设备与SunDrive的电镀工艺,在全尺寸单晶HJT电池上的光电转换效率达到了25.54%,创造了新的世界纪录。

功率衰减低是另一大优势。

HJT电池采用N 型硅片,不存在LID衰减问题。

LID指组件首次暴露在光照下后功率损失的百分比,LID衰减机理为硼氧复合导致,即由P型(掺硼)晶体硅片制作的组件,在光照的作用下,硅片中的硼和氧产生复合体,从而降低了其少子寿命。由于HJT电池衬底通常为N型单晶硅,而N型单晶硅为磷掺杂,不存在P型晶硅中的硼氧复合、硼铁复合等,所以HJT电池对于LID效应是免疫的。

此外,TCO薄膜可在结构上避免出现PID衰减。

PID衰减主要由于晶体硅光伏组件中的电路与其接地金属边框之间的高电压导致。在高电压的作用下,组件电池的封装材料和组件表面层的材料出现离子迁移现象,从而导致衰减。HJT电池的表面沉积有TCO薄膜,无绝缘层,TCO具有导电特性,电荷不会在表面产生极化现象,无电位诱导衰减PID,从结构上避免PID衰减。

根据隆基的数据,单晶PERC组件曝晒一年后正面功率平均衰减0.55%,HJT组件仅衰减了0.25%,为PERC衰减率的一半。

HJT电池的第三大优势是结构对称,支持硅片薄片化和双面发电。

PERC电池的双面率(背面效率与正面效率比值)一般为60%-70%,并且由于背面特殊的钝化开槽设计使得其双面率难以进一步提高。相比之下,HJT高度对称结构使其双面率能够达到90%-96%,其年平均发电量比单面电池片组件高出约 10%。

最后,HJT电池的工艺流程较短,更有利于产业化的推进。

HJT是目前光伏电池中工艺流程最短的技术路线,生产过程的核心即为各层薄膜的沉积,不涉及扩散、 注入等工艺,主工艺仅有 4步,即清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO镀膜、丝网印刷4个工艺环节。相比之下,PERC需要8道工艺、 TOPCON则需要10多道工艺。

放量就在眼前

光伏电池片历经多次迭代:从 常规铝背板BSF电池(1代)→PERC电池(2代)→PERC+ TOPCon电池(2.5代)→HJT 电池(3代)→HBC电池(4代)等。每一次新技术迭代,光伏电池行业都会迎来新一轮的扩产周期,进而带动代表新技术的电池设备的需求。

根据PV InfoLink的统计,2020年全球 HJT在产产能已超过5GW,包括松下在日本和马来西亚合计1GW的产能、REC新加坡600MW产能、国内钧石600MW产能、晋能 120MW产能、通威合肥(250MW)、成都(150MW)、华晟500MW在产产能等。目前在产的中试线产能4GW左右,全球在产的量产线合计产能约为1.5GW,在产HJT产能中国产电池企业产能占比约50%。

目前华晟新能源、钧石能源、山煤国际(600546,股吧)、通威股份(600438,股吧)、爱康科技、东方日升(300118,股吧)、明阳智能(601615,股吧)、金刚玻璃等企业均已宣布投资新建GW级的HJT相关项目。据公开资料显示,目前市场上规划 HJT电池片技术的产能有近40GW+。2020年10月,通威完成 1GW 的HJT电池招标,标志着 HJT电池开启GW级建设时代,根据目前的扩建项目情况统计,预计2021年将新增10GW的HJT招标产能。

HJT效率不断取得新突破,但其成本却远高于PERC电池。据CPIA,每瓦不含税成本PERC电池为0.72元,而HJT电池达到0.9元。除了生产设备,从原料的角度,成本的差距主要体现在银浆耗量上,M6电池银浆耗量PERC电池为正银90mg/片,而HJT的双面银浆耗量达202mg/片,双倍于PERC电池。

光伏银浆分为高温银浆和低温银浆两种,主要的区别在于工艺温度,传统的P型电池和N型TOPCon使用高温银浆,HJT只能使用低温银浆。但问题的关键是,相比于高温银浆,低温银浆的产能不足,垄断性较强。据摩尔光伏,低温银浆国际市场上日本KE集团市占率超90%,KE专注开发低温银浆,特别是HJT电池使用的高导电性低温银浆。因此,低温银浆也被视为光伏产业链实现国产化的最后一个环节。

据摩尔光伏的信息,聚和股份的HJT低温银浆产品已经得到了多家国内HJT电池客户评估认可,并已进入批产供货。苏州固锝(002079,股吧)则研发出了新一代高效低量快速印刷低温银浆,客户端的测试结果表明,新产品在耗量降低近30%,印刷速度快20%的情况下还能保持转换效率的优势。

当前全球可再生能源发电量仅占约全球总发电量的29%,其中光伏发电量约占全球总发电量的3%,折合约占可再生能源发电量的10.34%,光伏发电的比例还有较大的提升空间。最近拉闸限电必然会刺激可再生能源的加快落地,CPIA预测,到2030年,HJT的市场占比将达到约32%,随着成本的下滑和国产化率的提升,HJT大有可为,本土企业值得关注。

图片素材来源于网络侵删

本文首发于微信公众号:每日财报。文章内容属作者个人观点,不代表和讯网立场。投资者据此操作,风险请自担。

(责任编辑:王治强 HF013)
看全文
写评论已有条评论跟帖用户自律公约
提 交还可输入500

最新评论

查看剩下100条评论

推荐阅读

和讯热销金融证券产品

【免责声明】本文仅代表作者本人观点,与和讯网无关。和讯网站对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。