未來光伏電池發(fā)展探析：高效n型電池

降本增效是光伏行業(yè)發(fā)展主題，截止2020年底，P型電池仍為市場主導(dǎo)，但展望未來，PERC 電池行業(yè)量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率2020年已提升至22.8%，頭部企業(yè)超過23%，接近PERC電池理論最高值。而n型電池作為能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率更高、衰減更低的電池技術(shù)，近幾年來成為行業(yè)關(guān)注的焦點。按照電池結(jié)構(gòu)，量產(chǎn)化前景較高的兩種n型電池技術(shù)分別是TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)電池和HJT(異質(zhì)結(jié))電池。TOPCon電池具有更高的理論效率極限，且較 PERC 僅增加了硼擴(kuò)、隧穿氧化層沉積等工序，可在原電池設(shè)備制程基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，是現(xiàn)有PERC 產(chǎn)能后續(xù)轉(zhuǎn)型第一選擇。異質(zhì)結(jié)(HJT)理論轉(zhuǎn)換效率高，有衰減率低、溫度系數(shù)低、雙面率高、弱光效應(yīng)等優(yōu)點，可帶來明顯的全生命周期發(fā)電效益提升。

根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2020版)》，2020年，新建量產(chǎn)產(chǎn)線仍以PERC電池產(chǎn)線為主，隨著PERC電池片新產(chǎn)能持續(xù)釋放，PERC電池片市場占比進(jìn)一步提升至86.4%，n型電池(主要包括異質(zhì)結(jié)電池和TOPCon電池)相對成本較高，量產(chǎn)規(guī)模仍較少，目前市場占比約為3.5%，但是隨著TOPCon、HJT 等電池效率和成本優(yōu)勢不斷改善，n型電池市場占比將逐步提升，行業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速推進(jìn)。在以 TOPCon、HJT 為代表的 n 型電池技術(shù)路線效率成本占優(yōu)的情況下，n 型電池技術(shù)路線領(lǐng)先優(yōu)勢將迅速確立，形成對傳統(tǒng)技術(shù)的替代趨勢。

據(jù)不完全統(tǒng)計，2021年多家企業(yè)公布n型電池的項目和技術(shù)進(jìn)展：

1.晶科宣布通過高激活擴(kuò)散、超薄多晶硅、新金屬化體系電極以及鈍化接觸高隧穿傳導(dǎo)等多項創(chuàng)新技術(shù)及先進(jìn)材料的應(yīng)用，大面積n型TOPCon電池效率達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的25.25%。同月，隆基商業(yè)化尺寸單晶雙面P型TOPCon電池實現(xiàn)25.02%的世界紀(jì)錄，單晶雙面n型TOPCon電池則實現(xiàn)25.21%效率。2021年6月，國電投黃河公司宣布鈣鈦礦/n型TOPCon四端疊層電池效率達(dá)到28.08%。

2.隆基發(fā)布首款TOPCon雙面組件—Hi-MO n，量產(chǎn)效率達(dá)22.3%。宣布西咸樂葉和寧夏樂葉分別擬建年產(chǎn)15GW和5GW 高效單晶電池項目，布局下一代先進(jìn)電池技術(shù)。

3.中來宣布將推出采用G12大尺寸n型TOPCon電池的組件產(chǎn)品niwaMax，66版型功率可達(dá)700W，在山西擬建16GW高效單晶電池項目。

4.金剛玻璃1.2GW異質(zhì)結(jié)項目啟動，建設(shè)周期兩個月。

5.晶澳科技與金石能源就“異質(zhì)結(jié)電池裝備項目”正式簽約，晶澳科技采購金石異質(zhì)結(jié)電池核心裝備，正式進(jìn)軍HJT。

6.鉅能電力技術(shù)研發(fā)部在量產(chǎn)線 上制作的 HJT異質(zhì)結(jié)電池，經(jīng)過 TUV 北德公司檢測認(rèn)證，最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了25.31%。

7.通威金堂 1GW 異質(zhì)結(jié)電池項目第一片電池片下線。自 5 月 28 日第一臺設(shè)備進(jìn)場，至 7 月 16 日 首片下線，歷時 50天，該項目幾乎全部采用國產(chǎn)電池設(shè)備，對 HJT 產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。

8.華潤電力布局異質(zhì)結(jié)。規(guī)模達(dá)到12GW的高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池及組件制造項目位于浙江舟山。項目將分4期建設(shè)。項目一期啟動后，將加快推進(jìn)各項建設(shè)，預(yù)計一年后建成達(dá)產(chǎn)，到2025年項目全部建成達(dá)產(chǎn)。

9.歐洲再添 GW 級 HJT 工廠。俄羅斯光伏制造商 Hevel Solar 目前已開始 投資 240 億盧布，在立陶宛和波蘭之間的俄羅斯加里寧格勒飛地建造一座超級工 廠，用于制造光伏硅錠、硅片和異質(zhì)結(jié)電池，目標(biāo)是 2022 年年底前開始投產(chǎn)。投產(chǎn)后，該工廠的 n 型單晶硅錠和硅片的年產(chǎn)能為 1.3GW，異質(zhì)結(jié)太陽能電池 產(chǎn)能為 1GW，將成為歐洲最大的異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)廠家。

10.美國異質(zhì)結(jié)實現(xiàn)“零突破”。加拿大太陽能制造商Heliene在佛羅里達(dá)州投建了一座專門生產(chǎn)商業(yè)異質(zhì)結(jié)(HJT)組件的新工廠。這將是目前美國唯一生產(chǎn)異質(zhì)結(jié)太陽能組件的工廠，將為美國光伏組件供應(yīng)帶來新的商機(jī)。

從目前龍頭廠商規(guī)劃布局情況來看，2021年有望成為n型電池元年，步入大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)階段。