隆基看好的BC电池,为什么市场反应平淡?

深度
转化效率相差不大,但成本、良率处于弱势。

10月8日晚,隆基发布分布式Hi-MO X6光伏组件,采用了隆基自研的HPBC(Hybrid Passivated Back Contact)技术,即复合钝化背接触电池技术,隆基表示由于正面无栅线,该组件增加了2.27%的光线吸收,平均发电增益达到2.04%,最高增益可达6%。

HPBC电池是BC电池的一种,基本结构为IBC结构,目前主流技术路线为单晶PERC电池,而TOPCON、HJT和IBC电池被认为是N型电池接下来发展的三个主要方向,三者最高转化效率均超过PERC电池。

虽然隆基在发布会上再次表示未来5-6年BC电池技术将会是晶硅电池绝对主流,但市场对此并不买账,10月9日至今隆基股价下跌1.51%,而BC电池指数期间也下跌0.96%,对于BC电池应该怎么看,市场为什么对BC电池反应平淡,本文来分析一下。

金属栅线位于电池背面,制备工艺流程复杂

IBC(Interdigitated Back Contact)电池即叉指状背接触电池,是一种单面电池技术,结构特点是在电池正面沉积了钝化膜和减反膜,无金属栅线,在硅片背面分别进行磷和硼扩散,形成叉指形交叉排列的p+区和n+区,电池背面金属正负极也呈现叉指状排列。

根据硅片基底类型的不同,IBC电池分为P型IBC以及N型IBC电池,IBC电池由于前表面收集到的载流子需要穿过衬底扩散至背面电极,因此一般采用少子寿命更高的N型单晶硅衬底,隆基的HPBC电池采用的则是以P型硅片为基底的IBC电池。

与其他电池相比,IBC电池由于PN结和金属电极都位于电池背面,正面无金属栅线的遮挡,避免了由于金属栅线带来的遮光损失,增大了电池对入射光的吸收利用率,较其他电池短路电流更大,同时还可加宽栅线比例从而降低电池串联电阻,提高电池的填充因子。

此外,由于电池正面没有金属栅线的影响,还可对其表面钝化和陷光结构进行最优设计,降低电池正面电子-空穴对复合以及表面反射;其正面无栅线也使得电池更加美观,更适合分布式光伏建筑一体化市场。

但IBC电池缺点同样明显,首先是制备工艺流程复杂,需要通过扩散掺杂、钝化镀膜和金属化栅线等工艺在电池背面制备出叉指状间隔排列的P区和N区,分别形成金属化接触和栅线,过程中需要进行多次掩膜和光刻。

同时为了避免光生载流子在到达电池背面pn结之前发生复合,进而降低电池转化效率,IBC电池除了对基体材料要求较高,需要较高少子寿命外,还对电池正面钝化要求较高,以降低表面复合。

与TOPCon相比转化效率相差较小,成本、良率方面处于劣势

由于TOPCon电池可以兼容PERC电池,通过在PERC电池产线基础上进行升级,从而降低设备投资成本,产业化进展较快,行业头部晶科、晶澳、天合光能以及阿斯特等公司均在积极扩产,根据InfoLink数据,截止2022年底,TOPCon电池落地产能达到81GW,2023年底名义产能将达到477GW。

IBC电池主要厂商包括隆基和爱旭,隆基目前拥有30GW HPBC电池已经投产,将在年底全部达产,且公司后续投资都会采用BC技术,截止2022年底爱旭ABC电池产能6.5GW,计划到2023年底产能提升至25GW。

从转化效率来看,PERC电池最高转化效率是由隆基创下的24.05%,而目前头部厂商TOPCon电池量产转化效率均已超过25%,其中晶科能源TOPCon电池转化效率达到26.1%,中来股份TOPCon电池实验室转化效率达到26.7%,创下最高纪录。

IBC电池方面,隆基公告的HPBC电池平均量产转化效率超过25%,而爱旭公告ABC电池平均量产转化效率达到26.5%,IBC电池与TOPCon电池目前转化效率差距较小,TOPCon电池的理论转化效率极限为28.7%,略低于IBC电池29.1%的理论转化极限。

此外,虽然HPBC产品单面发电量高于单面TOPCon产品,但双面HPBC产品发电量与双面TOPCon产品相比并无优势,在成本不具备优势的情况下,TOPCon电池更适合做地面集中电站。

从产品良率来看,目前PERC电池良率已经达到99%以上,TOPCon电池良率也可达到98%,相比之下,IBC电池良率较低,隆基目前HPBC电池良率为95%,爱旭ABC电池良率目前最高为95%-96%。

在成本方面,由于TOPCon电池与PERC电池相比,结构上多了隧穿氧化层和掺杂非晶硅层,因此,PERC电池产线可通过升级成为TOPCon电池产线,升级产线每GW投资成本通常为5000万-7000万。

而新建的TOPCon电池产线每GW设备投资成本约1.7亿元,根据隆基年初发布的公告,HPBC电池产线每GW投资成本为2.43亿元,其中设备投资成本每GW为1.95亿元,高于TOPCon电池。

IBC技术作为平台,未来仍有多种可能性

太阳能电池技术路线较多,未来发展趋势在于各种技术之间交叉发展,就目前来说,N型硅片相较于P型具有高效率、低衰减以及少子寿命高等优点,因此目前电池逐渐由P型PERC电池转向N型TOPCon等电池。

而IBC技术作为平台,可与其他技术相互结合,通过与TOPCon结合形成TBC,使其具备IBC与TOPCon电池优点;还可通过与HJT结合形成HBC,使其具备HJT和IBC电池优点。

爱旭的ABC电池采用的是N型TOPCon与IBC电池的结合,而隆基的HPBC电池采用的是P型TOPCon电池和IBC技术的结合,相比之下,ABC电池转化效率较HPBC更高,隆基采用P型TOPCon而不是N型主要原因之一也在于其具有较为庞大的P型硅片产能。

而TOPCon电池也可通过与钙钛矿结合起来提高转化效率,晶科此前研究的具有TOPCon结构的钙钛矿电池转化效率达到27.6%,而IBC作为一种技术平台,未来与HJT和钙钛矿进行结合可达到更高的转化效率。

就目前来说,IBC电池与TOPCon电池相比,在转化效率相差不大情况下,成本和良率方面并不占优势,且不适合地面集中电站市场,而从未来技术路线来看,也存在着多种可能性,这也是市场对IBC电池反应平淡的主要原因。

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