高效异质结太阳能电池产业化观察

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1、.高效异质结太阳能电池产业化观察1异质结电池的技术前景及产业政策1.1技术前景从最新的市占率预测来看，异质结（简称HIT，SHJ，SJT等）电池在10年内都将是小众市场，预计5年内市占率在5%-7%之间。按照2016年72GW（中国53GW）的全球出货量和15%的平均增长率，5年后的2022年将达到144GW（中国106GW）的年全球出货量，其中HIT技术产品占7-10GW（中国5-7GW）。图1.晶硅电池技术市占率预测目前国际和国内布局HIT电池技术的厂商及其产能情况如下：生产商电池效率产能产业规划松下22.50%1GW因日本产业链不完

2、善，成本居高不下。上澎21.80%40MW国内运营最长的1条量产线，计划扩产至120MW。新日光22.00%50MW2017年底扩张到50MW，目标23%效率。新奥21.60%80MW产能陆续扩张中，计划到400MW赛昂21.50%30MW被Solarcity收购，在美国有1GW电池规划。国电21.50%80MW被中环收购，有1GW扩产计划。钧石22.50%100MW总产能规划600MW，目前一期调试中。中智22.00%200MW规划1.2GW产能，目前2条线轮调中。晋能---100MW规划2GW产能，设备采购中。汉能---60MW规划6

3、00MW产能。表1.HIT电池主要厂商及其产能情况统计...按照上表给出的产能计算，未来5年内全球HIT电池产能将达到8GW左右，其中大陆产能占绝对多数，约为7GW。另外，国电投、亿晶光电、合金盛等公司也在计划上马HIT电池技术，实际产能可能会更大。从以上分析来看，业内业已进入的HIT厂家几乎将全球HIT产品的市场瓜分殆尽。新入者必须在着力产品研发的同时，努力挖掘HIT的应用市场。鉴于HIT技术的成本较高，高昂的产品售价必将令市场开拓存在巨大的困难，其可能的市场领域包括：美日欧等发达市场需求、中国超级领跑者项目、新能源汽车领域、其他高效产

4、品应用领域。1.2技术路线图图2.2017年最新的晶硅电池效率路线图从最新的电池效率路线图来看，HIT电池技术处于排名第二的高效晶硅技术，仅次于IBC技术。但HIT电池的效率与P型PERC、N型PERT的效率差异没能显著拉开（高1%），鉴于P型PERC技术的规模化应用正在急速扩张之中，而HIT电池技术的产业配套尚有很多需要完善。...图3.2017年最新的晶硅组件功率路线图虽然HIT电池有着低温工艺（不高于250度）的特点，但当前的红外焊接温度在180-220度范围，层压工艺最高也在200度左右，因此在理论上现有的组件技术工艺可直接进行H

5、IT电池组件的生产。当然，为了更好的体现HIT技术的先进性，尽可能挖掘HIT电池技术的优势，新的低温组件封装工艺也需要进行专门的开发工作。HIT电池的独特优点包括以下几个方面：（1）无PID现象由于电池上表面为TCO，电荷不会在电池表面的TCO上产生极化现象，无PID现象。实测数据也证实了这一点。（2）低制程温度HIT电池所有制程的加工温度均低于250℃，避免了生产效率低而成本高的高温扩散制结的过程，而且低温工艺使得a-Si薄膜的光学带隙、沉积速率、吸收系数以及氢含量得到较精确的控制，也可避免因高温导致的热应力等不良影响。（3）高效率HI

6、T电池的效率比P型单晶硅电池高1-2%，而且之间的差异在慢慢增大。（4）高光照稳定性在HIT太阳能电池中不会出现非晶硅太阳能电池中常见的S-W效应。同时HIT电池采用的N型硅片，掺杂剂为磷，几乎无光致衰减现象。（5）可向薄片化发展...HIT电池的制程温度低，上下表面结构对称，无机械应力产生，可以顺利实现薄型化；另外，对于少子寿命较高（SRV<100cm/s）的N型硅基衬底，片子越薄得到的开路电压越高。（6）较低的温度系数HIT电池的典型温度系数为-0.29%，远低于常规晶硅电池的-0.45%，这得益于典型的电池结构和很高的开路电压。在电

7、站应用端，低的温度系数可以得到更高的发电收益。据中科院刘正新的研究：同样大小的光伏系统，HIT电池组件在晴天和高温天的发电量明显优于现有的多晶电池组件。2异质结电池量产工艺流程及技术重难点2.1量产工艺流程异质结电池以其工艺过程简洁而著名，下图为其电池工艺流程图：图4.HIT电池工艺流程该工艺与普通的BSF电池技术相比，少了扩散和蚀刻2个步骤；与当红的PERC工艺相比，少了4个步骤。虽然工艺流程大大简化，但对工艺的要求却更为严苛，如洁净度、真空度、温度控制、镀膜质量等，比现有的电池技术要求都要高出一个量级。2.2技术重难点HIT电池技术的

8、核心和难点如下图所示：...图5.HIT电池技术重点及难点解析图即需要从非晶硅界面钝化、TCO光吸收损失、金属化电阻损耗三方面进行努力，对应的工艺流程为CVD、PVD、丝印三个步骤。这个三大难