愛旭“亮劍” 六大技術突破 BC行業再進階2024-01-10 13:17來源:gessey瀏覽數:266次
隨著傳統p型電(dian)池效(xiao)率(lv)逼近極(ji)限,n型技術脫(tuo)穎而出(chu),TOPCon、HJT、BC技術爭(zheng)放異彩。BC電(dian)池正面(mian)無柵線遮擋,轉換效(xiao)率(lv)更高,理(li)論效(xiao)率(lv)極(ji)限為29.1%,高于TOPCon電(dian)池和HJT電(dian)池的28.7%和28.5%,因而備受(shou)市場關注(zhu)。 而(er)近日,BC技(ji)術又有新突破(po)。創造這一突破(po)的,是引領ABC技(ji)術發展(zhan)的行(xing)業先行(xing)者(zhe)——愛旭(xu)。 早在2022年(nian),愛旭(xu)全球(qiu)首家(jia)推出基于n型襯底硅(gui)片(pian)結合BC電池技術的ABC組(zu)件,成為問鼎晶硅(gui)技術更高轉換效(xiao)率的先鋒。 隨后,在其持(chi)續投入(ru)研發的加持(chi)下(xia),ABC組件產(chan)品不斷升(sheng)級(ji)。2023年12月20日,愛(ai)旭在北(bei)京隆重(zhong)推出ABC高雙(shuang)面率組件新品,量(liang)產(chan)效率達23.7%,雙(shuang)面率從40%一躍突破至(zhi)70%。 打破行業(ye)對于BC產(chan)品雙面(mian)率低質疑的(de)(de)(de)同時,愛旭在ABC技術(shu)(shu)上開創(chuang)性(xing)的(de)(de)(de)六(liu)大突破,更是(shi)實(shi)現了(le)從硅片到(dao)電池(chi)到(dao)組(zu)件(jian),從效率到(dao)質量的(de)(de)(de)全面(mian)顛覆,彰顯出n型ABC技術(shu)(shu)是(shi)代表未來趨(qu)勢的(de)(de)(de)單(dan)結電池(chi)終極技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)實(shi)力。 高阻低氧的高質量硅片 行業過去普(pu)遍采用的硅(gui)片制(zhi)備方法(fa)是傳統直(zhi)拉法(fa)(RCZ),在單晶(jing)硅(gui)拉制(zhi)過程中,由(you)于石英坩(gan)堝的溶解(jie),晶(jing)棒(bang)會不可避免地引入氧雜質,含氧量約12.5ppma。氧含量高會影響硅(gui)片的結晶(jing)性及少子壽命,從而直(zhi)接影響電池(chi)片轉換效(xiao)率及產品良率,難以制(zhi)備超高效(xiao)晶(jing)硅(gui)電池(chi)。 愛旭開發的(de)(de)新(xin)一代硅(gui)片(pian)(pian)技(ji)術(shu)——輕摻(chan)雜超導磁控直拉法(LD-MCZ),在工藝中附加了(le)穩定的(de)(de)磁場(chang),硅(gui)熔體內(nei)(nei)部的(de)(de)帶(dai)電粒子在磁場(chang)中受到(dao)洛倫茲力,進而抑制(zhi)熔體內(nei)(nei)的(de)(de)對流,減(jian)少坩堝內(nei)(nei)壁的(de)(de)腐(fu)蝕,可以(yi)顯著降低硅(gui)片(pian)(pian)氧(yang)含量。這(zhe)(zhe)一硅(gui)片(pian)(pian)技(ji)術(shu)突(tu)(tu)破了(le)電阻(zu)率(lv)(lv)控制(zhi)和斷線控制(zhi)兩(liang)大挑戰(zhan),生產出來的(de)(de)硅(gui)片(pian)(pian)氧(yang)濃(nong)度在10ppma以(yi)下,少子壽命在10000以(yi)上(shang)(shang),較RCZ提升了(le)將(jiang)近(jin)10倍。這(zhe)(zhe)種高(gao)阻(zu)低氧(yang)的(de)(de)真(zhen)正高(gao)質量硅(gui)片(pian)(pian),為(wei)晶硅(gui)電池向(xiang)上(shang)(shang)突(tu)(tu)破到(dao)27%以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)量產轉換效率(lv)(lv)打開了(le)通道,也為(wei)電池和組(zu)件技(ji)術(shu)的(de)(de)進步奠定了(le)重要(yao)的(de)(de)基礎(chu)。 超快激光圖形化的電池技術 掣肘(zhou)BC技(ji)術的一大(da)難點是圖形化。傳統BC電池采用半(ban)導體的掩膜法,需要通過涂膠(jiao)、曝(pu)光、顯影、刻蝕、清(qing)洗等多(duo)個步驟來實(shi)現,成(cheng)本非常高,且良率低,難以實(shi)現大(da)規模量產(chan)。 愛(ai)旭(xu)開發出(chu)新一(yi)代超快(kuai)激(ji)(ji)光圖(tu)形法(fa)(fa)技(ji)術,通(tong)過飛秒、皮秒、亞皮秒超快(kuai)激(ji)(ji)光一(yi)步(bu)法(fa)(fa)完(wan)成(cheng)(cheng)加(jia)工(gong)(gong),精度(du)準、效率高(gao),實現了電池(chi)產(chan)品的(de)(de)(de)低成(cheng)(cheng)本、高(gao)產(chan)能和高(gao)良(liang)率,也適合大規(gui)模(mo)量產(chan)。愛(ai)旭(xu)珠(zhu)海和義(yi)烏工(gong)(gong)廠的(de)(de)(de)ABC電池(chi)采(cai)用的(de)(de)(de)就是(shi)超快(kuai)的(de)(de)(de)激(ji)(ji)光圖(tu)形化技(ji)術,這(zhe)也是(shi)推動ABC產(chan)品持續降(jiang)本的(de)(de)(de)關鍵技(ji)術之一(yi)。 無銀化金屬涂布技術 在銀漿方面,電池工(gong)藝絲網印刷大量(liang)(liang)(liang)消(xiao)耗銀漿,存在成本高、可靠性(xing)差(cha)的(de)(de)(de)問(wen)題。目前太陽能(neng)銀漿的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)已(yi)經占到(dao)了全球的(de)(de)(de)15%左右,相關預測數據(ju)顯(xian)示,2027年白銀用量(liang)(liang)(liang)超過儲(chu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)20%,2050年將達全部儲(chu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)85%到(dao)98%,這(zhe)會導(dao)致嚴重的(de)(de)(de)供需不平衡。“如(ru)果不能(neng)解(jie)決銀漿消(xiao)耗問(wen)題,太陽能(neng)產(chan)業的(de)(de)(de)發(fa)展是(shi)不具有可持續性(xing)的(de)(de)(de)。當太陽能(neng)銀漿用量(liang)(liang)(liang)占到(dao)總(zong)儲(chu)存產(chan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)90%的(de)(de)(de)時候,意味著白銀可能(neng)比黃金還要昂貴。”愛旭董事長陳剛在發(fa)布會上(shang)表示。 面(mian)對這個制約行業發(fa)展(zhan)的(de)“卡脖子”難(nan)題,愛旭創(chuang)造(zao)性(xing)地發(fa)展(zhan)了(le)無銀化金屬涂布技術,即通(tong)過電(dian)化學及(ji)化學手段鍍銅、鎳、錫(xi),原料(liao)無限量供應,成本低(di)廉,電(dian)池效(xiao)率高,確保(bao)光伏產業化規模擴展(zhan)無后顧之(zhi)憂。目(mu)前愛旭在10GW規模的(de)生(sheng)產線上取得了(le)全面(mian)超(chao)越(yue)印刷銀漿的(de)工藝效(xiao)果,為光伏行業全體跨入無銀時代開辟了(le)成功(gong)路徑。 高可靠0BB串焊技術 隨著電池效率的(de)提升,組件的(de)封(feng)裝損失變大(da)。針對這(zhe)一(yi)問題,愛(ai)旭(xu)開發(fa)出高(gao)可靠0BB串(chuan)焊技術(shu)(shu),即銅焊帶與細柵(zha)線通過焊接(jie)實現合金化(hua),也就(jiu)是(shi)無(wu)(wu)主(zhu)柵(zha)串(chuan)焊技術(shu)(shu)。這(zhe)種做(zuo)法解決了無(wu)(wu)主(zhu)柵(zha)串(chuan)焊制程中焊帶與細柵(zha)結合質(zhi)量差的(de)痛(tong)點,焊接(jie)質(zhi)量高(gao),基本無(wu)(wu)虛(xu)焊和過焊,組件可靠性大(da)幅提升,并能減少1%的(de)組件封(feng)裝損失。較之PERC、TOPCon,愛(ai)旭(xu)0BB技術(shu)(shu)的(de)串(chuan)焊拉力(li)更強、質(zhi)量更好(hao)、效率更高(gao)。 雙面率突破至70% 以前,行業普遍認為BC電(dian)池雖兼具美觀、可靠性好、發電(dian)量高等優勢(shi),但不適合(he)(he)雙面(mian)(mian)(mian)發電(dian)。面(mian)(mian)(mian)對這一行業桎梏,愛(ai)旭(xu)通過采用多種(zhong)技(ji)術和新(xin)材料,突破以往的(de)設(she)計(ji)思路,使電(dian)池圖形化結構(gou)解(jie)析度得以提升,組(zu)件光學設(she)計(ji)得以增強,雙面(mian)(mian)(mian)率提升至70%。目前TOPCon量產(chan)雙面(mian)(mian)(mian)率在80%左右(you),但ABC組(zu)件本(ben)身極高的(de)正面(mian)(mian)(mian)效率疊加(jia)70%的(de)雙面(mian)(mian)(mian)率,綜合(he)(he)功率高于TOPCon技(ji)術路線。 愛旭(xu)新推出(chu)的“恒星系列”ABC組件,同等(deng)土地(di)面(mian)積下,不論地(di)面(mian)還是水面(mian)場景(jing),較之TOPCon均(jun)能實(shi)現5%以上的功(gong)率(lv)增益,在有效提(ti)高發電量、降低投資成本等(deng)方(fang)面(mian)表現優(you)秀。 ABC技術品質新跨越 愛旭(xu)在(zai)(zai)提升ABC組件(jian)(jian)品(pin)質方(fang)面也下足功(gong)夫。據(ju)了解,傳統TOPCon電(dian)池(chi)(chi)硅基體(ti)(ti)半鈍(dun)化,燒穿銀漿金屬(shu)化,在(zai)(zai)對電(dian)池(chi)(chi)性能進行IV 、EL測試的(de)時(shi)候采(cai)用機(ji)械壓針式檢測,組件(jian)(jian)電(dian)池(chi)(chi)片之間焊(han)接是“Z”字型,上述制備過(guo)程會造成電(dian)池(chi)(chi)結構不(bu)(bu)(bu)穩定,電(dian)性能衰(shuai)減(jian)(jian)大,效率(lv)提升有(you)限;組件(jian)(jian)的(de)可(ke)靠性、抗(kang)衰(shuai)減(jian)(jian)和(he)耐(nai)候性差。與此不(bu)(bu)(bu)同,愛旭(xu)ABC電(dian)池(chi)(chi)硅基體(ti)(ti)采(cai)用全鈍(dun)化,非燒穿無銀金屬(shu)化,電(dian)池(chi)(chi)在(zai)(zai)進行IV、EL檢測采(cai)用非接觸(chu)光學檢測,組件(jian)(jian)電(dian)池(chi)(chi)之間采(cai)用“一”字型焊(han)接,有(you)效提升了組件(jian)(jian)抗(kang)隱裂能力,具備良好的(de)可(ke)靠性、抗(kang)衰(shuai)減(jian)(jian)和(he)耐(nai)候性。檢測數據(ju)顯示,ABC在(zai)(zai)組件(jian)(jian)在(zai)(zai)三(san)倍IEC標準的(de)PID、DH和(he)TC測試中,表(biao)現優異。愛旭(xu)介紹,ABC組件(jian)(jian)首年(nian)衰(shuai)減(jian)(jian)不(bu)(bu)(bu)超過(guo)1%,次年(nian)起每年(nian)衰(shuai)減(jian)(jian)不(bu)(bu)(bu)超過(guo)0.35%。 永葆創新是(shi)愛旭勇攀(pan)晶(jing)硅技術(shu)高峰的驅動力(li),持續的研(yan)發(fa)(fa)投入是(shi)愛旭取得技術(shu)突破的保障,研(yan)發(fa)(fa)專(zhuan)(zhuan)利(li)為ABC技術(shu)搭建(jian)起(qi)全方(fang)位牢固的護城(cheng)河(he)。截(jie)至(zhi)2023年三季度末,投入研(yan)發(fa)(fa)費用(yong)約(yue)11.38億(yi)元,同比增(zeng)長23%;截(jie)至(zhi)2023年10月31日(ri),公司累計申請(qing)專(zhuan)(zhuan)利(li)1882件(jian),獲得授權(quan)專(zhuan)(zhuan)利(li)1061件(jian),圍繞ABC技術(shu)申請(qing)專(zhuan)(zhuan)利(li)325件(jian),獲得授權(quan)專(zhuan)(zhuan)利(li)157件(jian)。 “成立14年來(lai),愛(ai)旭始終圍(wei)繞不斷(duan)提升光電(dian)轉化效(xiao)率(lv)構建(jian)企(qi)業核心(xin)競(jing)爭力(li),以極致技術創(chuang)新(xin),在各個重要節點推動(dong)了行業跨越式發(fa)(fa)展。”愛(ai)旭董事長陳(chen)剛表示,“未來(lai),公(gong)司將繼(ji)續積極響應國家‘雙碳(tan)’戰略(lve)目標,踐行綠色可持(chi)續發(fa)(fa)展理(li)念,通過持(chi)續的技術創(chuang)新(xin)讓太(tai)陽(yang)能成為(wei)最廣(guang)泛使(shi)用(yong)的經(jing)濟(ji)能源(yuan),為(wei)零碳(tan)社會帶來(lai)澎(peng)湃動(dong)力(li)。”
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