近日,光伏行業(yè)電池技術路線演繹方向引起市場的熱烈討論。
2023年,業(yè)內(nèi)關于以TOPCon、HJT、BC電池為代表的N型電池技術百花齊放,一眾知名企業(yè)各執(zhí)牛耳,向更高的光電轉(zhuǎn)換效率和更低的LCOE成本方向沖刺。其中,作為N型硅片龍頭的TCL中環(huán)在其《關于向不特定對象發(fā)行可轉(zhuǎn)換公司債券申請文件的第三輪審核問詢函的回復》進一步提出兩大觀點:
TOPCon、BC(IBC、TBC、HBC)電池技術替代目前主流 PERC 電池技術是必然趨勢,公司未來可在現(xiàn)有TOPCon電池基礎上升級為TBC電池,進一步提升光電轉(zhuǎn)化效率;
公司采用銅制程技術替代銀漿使用,電池金屬化降本取得顯著進展,有望成為業(yè)內(nèi)率先推出銅制程TOPCon的公司。
如此種種,皆劍指極致LCOE(度電成本)。
TCL中環(huán)的TOPCon布局:走向TBC電池的必由之路
“PERC將逐漸被更高效的TOPCon技術替代,并進一步向擁有更高轉(zhuǎn)換效率的BC電池結構(IBC/TBC/HBC)方向發(fā)展”。究其原因,物理角度,TBC采用隧穿層+Poly層的結構進行鈍化,完整的TOPCon電池結構和工藝步驟作為BC電池制程的一部分,是光伏從業(yè)者走向更高效率TBC電池的必由之路。
前路光明,挑戰(zhàn)猶存,TCL中環(huán)TBC電池如何應對光電轉(zhuǎn)換效率和貴金屬成本難題?
物理結構方面,BC電池憑借正面無金屬柵線;發(fā)射極、背場以及對應的正負金屬電極呈叉指狀集成在電池背面;前背表面均采用金字塔結構和抗反射層三大結構特點,成功避免了金屬柵線電極對光線的遮擋,實現(xiàn)最大程度地利用入射光,相較于傳統(tǒng)PERC等其他電池技術路線減少了更多的光學損失,具有更高的短路電流和更高的光電轉(zhuǎn)化效率。
專利布局方面,TCL中環(huán)參股上市子公司Maxeon是全球率先研發(fā)且規(guī)模量產(chǎn)IBC電池的企業(yè),掌握著擁有自主知識產(chǎn)權的IBC電池技術,其中專利逾1500項,并實現(xiàn)超過10GW的IBC電池累計出貨。
工藝流程方面,TCL中環(huán)在公告中表示,借助Maxeon擁有自主知識產(chǎn)權的領先IBC電池技術,未來公司可在現(xiàn)有TOPCon電池技術升級為TBC電池,光電轉(zhuǎn)換效率可進一步提升。同時,TCL中環(huán)進一步表示,公司在N型TOPCon高效電池的設計、制造等方面領域已完成了工程技術儲備,積累了多項核心技術,相關專利已完成覆蓋電池的結構設計、工藝、加工設備等關鍵環(huán)節(jié)。另據(jù)行業(yè)公開信息顯示,截至2023年9月,Maxeon實現(xiàn)最高TBC電池轉(zhuǎn)換效率25.5%,與業(yè)內(nèi)其他電池路線轉(zhuǎn)換效率相比,該數(shù)據(jù)表現(xiàn)居于行業(yè)首位。
圖片來源:PV Tech
筆者分析認為,參股的Maxeon嚴密的IBC電池專利架構及制造經(jīng)驗,是TCL中環(huán)布局TOPCon并公開站隊TBC的重要底氣來源,復盤歷史發(fā)現(xiàn),這家擁有40余年行業(yè)經(jīng)驗的光伏從業(yè)者,歷史上在金剛線切割、薄片化等關鍵技術轉(zhuǎn)折點均實現(xiàn)快速響應引領行業(yè)發(fā)展,此番TBC電池布局,TCL中環(huán)能否再度帶來亮眼表現(xiàn)?
攻克關鍵貴金屬成本項,TCL中環(huán)劍指極致LCOE
金屬化是光伏電池制備過程中重要的一環(huán),根據(jù)Infolink《光伏技術趨勢報告》顯示,銀漿成本在TOPCon電池成本占比約為30%,實現(xiàn)以銀漿為代表的金屬化降本是光伏業(yè)內(nèi)金屬化降本的主要研究方向。
針對貴金屬成本問題,TCL中環(huán)在《關于向不特定對象發(fā)行可轉(zhuǎn)換公司債券申請文件的第三輪審核問詢函的回復》表示,公司目前在TOPCon電池銅制程工藝已進入多輪次可靠性驗證階段,是行業(yè)里最有希望率先推出銅制程TOPCon電池的公司;轉(zhuǎn)換效率方面,TCL中環(huán)已實現(xiàn)小批量銅制程TOPCn電池樣品效率明顯優(yōu)于主流銀漿產(chǎn)品0.3%。
據(jù)悉,與傳統(tǒng)技術相比,銅制程工藝以銅作為電極,摒棄傳統(tǒng)銀漿方案,全面降低輔材成本、電池正面的遮光損失和柵線的電阻損耗,帶來電池成本結構和光電效率的雙重增益,迎合N型電池金屬化工藝的發(fā)展方向。
銅制程技術商業(yè)應用不僅需要企業(yè)自身技術的突破,同時需要各工藝流程之間的聯(lián)動和全流程解決方案的形成。TCL中環(huán)表示,銅制程工藝技術的應用可有效提升電池及組件性能,并對無主柵等組件互聯(lián)技術產(chǎn)生更好的匹配效果,進一步提升產(chǎn)品性能及可靠性。
光伏行業(yè)對于更低LCOE的探索從未止步,過去10年間光伏LCOE已下降超90%,技術路線變革圍繞更低成本與更高效率展開,以TBC為代表的N型電池技術路線何時出現(xiàn)終極商業(yè)化產(chǎn)品邁進,在這條路上的TCL中環(huán),正在寫出答案。