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科普学习-异质结电池(HIT/HJT)
糖家三少加杯糖
长线持有的公社达人
2021-07-28 04:39:35

异质结电池HIT/HJT是什么

转载:摸鱼的小颜

异质结是什么


异质结一种太阳电池


太阳电池是利用光生伏特效应将太阳能转化为电能的装置其核心为半导体PN结太阳能如何发电PN结是什么百度搜索光伏混子说根据基体材料不同可以分为晶体硅电池和薄膜电池其中晶体硅电池发展成熟是目前市场的主流



太阳能电池最关键的指标就是电池转换效率2015年之前市场由铝背场BSF电池主导效率19%2015年开始PERCPassivated Emitter and Rear Cell电池起量效率达到21.5%目前光伏产业大部分都是用的PERC电池或者PERC的各种plus版本


随着PERC电池的各种plus版本都开发完了再怎么搞也突破不了22%的效率大家开始盯上了下一代技术——异质结电池


异质结HIT是一种特殊的PN结由非晶硅和晶体硅材料形成是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜属于N型电池中的一种HITHeterojunction with Intrinsic Thinfilm电池最早由日本三洋公司于1990年成功开发因HIT已被三洋注册为商标因此又被称为HJTHDT或SHJ看到这几个单词别晕都是指同一个东西


HIT电池的实验室效率达到26%以上现有主流厂商的平均量产效率在达到23%从效率来看的确比PERC电池要高出一个台阶


HIT电池长啥样呢


HIT电池怎么做的


前面说到HIT电池在1990年就研发出来了而且效率这么高为什么还没有产业化呢原因很简单——


太贵了


HIT电池的工艺流程比PERC电池要少只需要4步即制绒清洗非晶硅薄膜沉积导电膜沉积丝网印刷电极


但是用到的设备却很贵关键设备需进口国内钧石能源能提供部分设备其他厂商还在进入阶段没有完全国产化如果是全进口方案单位投资成本约10亿/GW与PERC设备的2.5亿元/GW相比性价比明显低很多


1制绒设备主要厂商有日本YAC德国Singulus德国RENA捷佳伟创的清洗设备已完成样机并交付


2非晶硅薄膜设备-PECVD壁垒最高价值占到全部设备的60%目前主要以进口设备为主包括日本松下瑞士Meyerburger应用材料等国内有钧石能源迈为股份理想能源捷佳伟创


3TCO薄膜设备-PVD或RPD瑞士Meyerburger德国Vonardenne德国Singulus日本住友等捷佳伟创通过与日本住友合作也具备了RPD设备的供应能力工艺成熟


4丝网印刷机迈为股份占主导地位捷佳伟创也推出了相关产品


HIT电池成本有没有下降空间呢


未来可以通过以下几个方面来提高性价比


1提高转换效率由23%提高至25%及以上发电量上去了平均成本也就降下来了


2把硅片做薄从上面的电池结构图可以看到HIT电池采用的是N型单晶硅片它与 P 型单晶硅片不同即使薄片化也不影响发电效率PERC硅片厚度在170-190μm而HIT电池硅片厚度可以减薄至 120 μm甚至100 μm左右从而降低硅片成本


3浆料减量及国产化HIT的浆料采用的是低温银浆生产工艺难度高同时需要冷链运输价格较常规银浆要高 10-20%最初只有几家外企提供如杜邦贺利氏京都电子目前国内常州聚合苏州晶银已经突破随着技术发展以及国内生产商增多未来可以通过减少银浆用量和国产化来降低成本


4设备国产化 PERC 只需要 2.5-3 亿元/GW而HIT 电池进口设备约为 8-10 亿元/GW国产设备约为 5-8 亿元/GW目前钧石能源捷佳伟创迈为股份等公司已经在清洗TCO丝印等不同的环节具备了产品能力随国产设备成熟HIT 设备的成本有望大幅降低


产业化情况


HIT电池成本太高所以一直没有产业化PERC电池的产能预计已突破100GW而全球HIT现有产能仅4.1GW国内约1.3GM主要厂商有钧石汉能中智通威


但PERC的造富模式引发各路资金对HIT电池的追捧产业中新老玩家纷纷加快HIT电池产线的投产目前已有10多家企业参与到异质结电池研发生产中规划总产能已超过30GW


2019年7月25日山煤国际公告称与钧石中国能源有限公司已签署战略合作框架协议双方拟共同建设总规模10GW的异质结电池生产线项目2020年是HIT产业元年预计将有4-7GW的新增产能投放虽说这点产能与PERC相比是小巫见大巫但若HIT成本能明显下降替换PERC是大势所趋的事情





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苏州固锝
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