HIT电池的故事一:难住特斯拉的不止MODEL 3 还有水牛城

来源:集邦新能源网发布时间:2017-12-14 10:12:14

索比光伏网讯:经由隆基与晶科的几番竞跑,PERC电池的转化率在2017年下半年有显著提高,目前保持在隆基乐叶的记录23.26%,预计18年将会有更多企业积极扩产PERC电池。

“平价上网”要求光伏产业不断提高产品转化率并降低制造成本,时至今日,PERC技术带来的提效与降本效益得到了广泛的认可,然而技术的迭代不会停滞,正如中国科学院电工研究所研究室主任、研究员王文静在2017中国光伏大会暨展览会(PVCEC2017)的主题演讲中所说:“PERC多晶硅性价比的问题将影响其产业化,N型PERT电池在成本上无法与P型PERC电池竞争,在效率、双面发电等方面受到HIT电池的挤压,在下风中很难生存。如果PERC电池将来失败的话,一定会出在光衰问题上。”PERC之后,HIT电池无疑是最惹人关注的新技术。

提及HIT电池,有一个被业内所有人关注的公司,与HIT电池有着千丝万缕的关系,在详述HIT电池的技术发展现状与机遇前,本文先聊聊“这间公司”的故事。

今年9月,据外媒报道,在纽约州布法罗市的特斯拉Gigafactory2里,松下已经开始生产HIT太阳能电池。Gigafactory2是一座面积达120万平方英尺的工厂,位于布法罗市中心以南一小段车程,占地88英亩,曾经是一座钢铁厂的所在地–RiverBend。

自2014年起,松下(Panasonic)、特斯拉、SolarCity、Silevo关于HIT电池的爱恨纠葛一直演化到今年9月,其中的核心关键是一种叫HIT(本征薄层的异质结Hetero junc tion with Intrinsic Thinfilm)太阳能电池,迄今为止,该太阳能电池的最高效率可达26.3%,HIT技术叠加IBC技术之后的HBC电池最高效率可达26.63%。

图一特斯拉Gigafactory2

水牛城是如何难住特斯拉的?故事要从2014年说起,美国太阳能厂商SolarCity在2014年买下Silevo,计划在美国建设1GW的HIT电池工厂,自2014年6月首次公布之后,SolarCity/Silevo铭牌的电池生产时间推迟了几次。随着晶圆厂的活动停止,SolarCity/Silevo的任何消息也都停止了,直到2016年7月,特斯拉宣布计划收购SolarCity,并与Panasonic达成制造合作,更具体的消息指出,水牛城生产线即指SolarCity的1GW产线,且松下将协助进行技术整合。然而直到今天,这1GW的产能还迟迟没有出现。

今年9月,据外媒报道,在纽约州布法罗市的特斯拉Gigafactory2里,松下已经开始生产其HIT太阳能电池,特斯拉预计,Gigafactory2到2019年的产能将达到1GW。业内有分析称,时间上的推延可能与特斯拉Gigafactory2的占地面积及人力资源紧缺有关,还包括与纽约州立理工大学(SUNY Polytechnic Institute)的一些商业合作问题等细小因素。

具体时间线如下图所示:

2014年6月SolarCity收购Silevo,并计划于未来两年内在纽约州建造年产能超1GW的工厂,打造“全球最大”的太阳能组件制造厂。据悉,SolarCity在纽约州布法罗地区建设采用Silevo技术的太阳能电池的Gigafactory工厂,可以获得该州提供的7.5亿美元补贴。正在建设的120万平方英尺的制造设施归该州所有,租给SolarCity使用,但每个月的租金仅为1美元。

提供这些优厚待遇的条件是,未来10年内SolarCity必须在资本、运营、供应链上投入50亿美元,为布法罗创造1500个就业岗位,为整个纽约州创造5000个就业岗位。

当下还有人指出,SolarCity收购Silevo此举的原因之一是为美国太阳能组件“去中国化”做准备,以应对接连而来的“双反”影响。

2016年7月特斯拉收购SolarCity,据当时财报显示,特斯拉已连续亏损13季度,此时收购另外一家负债率近80%的企业SolarCity,被人所不解,但也有人认为两者之间的强协同效益能做出很多事情,事实上马斯特也曾说:“我们销售Powerwall时,绝大多数用户都会咨询太阳能设备,所以在特斯拉店里不能直接销售太阳能解决方案是可笑的。如果在Tesla旗舰店销售即将面世的Model3,但我们同时也能将太阳能设备卖给同一个客户,等于一瞬间将销售额变成了双倍。”

2016年10月特斯拉和松下对媒体宣布,双方开始合作量产太阳能电池及模组。至此,两家公司在电池领域的合作继续深化。据双方合作声明,松下此次将为特斯拉太阳能电池工厂投资高达2.56亿美元。该工厂位于纽约州Buffalo区域,此前由SolarCity修建。在特斯拉收购SolarCity后,该工厂移交到特斯拉旗下。

SolarCity表示,届时该工厂将引进Silevo的Triex和松下电力的HIT两种技术,Silevo的技术将会与松下的HIT®技术整合。

2016年10月底特斯拉推出新太阳能屋顶——SolarRoof,据悉,SolarCity会区分使用不同的技术,将Silevo的技术用于SolarRoofTile这种新产品,将其投放到新建或者需要修缮屋顶的“新屋顶”市场,而将松下生产的电池板配备于“已建屋顶”。也许该公司的战略是运用合适的技术来开拓两个不同的住宅用市场。

2016年11月在关于批准特斯拉与Solarcity合并的特别股东会议上,特斯拉CEOElonMusk首次提及,SolarRoof的产品成本可能低于传统屋顶瓦片的成本,引发议论。这一说法也有悖于特斯拉之前的说法,在此之前,Musk与特斯拉高层关于SolarRoof的价格的表述为“考虑到后续的太阳能发电,它的整体价格实际上会低于传统屋顶瓦片的价格。”特斯拉这样把随之带来的电费节省也打包进SolarRoof的价格中宣传,无非是想尽力提升SolarRoof的产品竞争力。

2016年11月特斯拉TeslaModel3配备了全景天窗,特斯拉此前打算改造的就是这块全景天窗——替换成太阳能电池板,并计划使用松下的“HIT™车用光伏模块”。但次年7月计划流产,马斯克表示,特斯拉确实做过有关为Model3车型选配太阳能车顶的相关研究,并曾敦促工程师将太阳能电池阵列整合到车辆中。但如何在保证高充电效能的情况下降低成本,这位极具传奇色彩的电动车企“掌门人”目前没能提出“两全”的解决办法。

Gigafactory 2 2016年12月栅栏后工厂覆盖着雪[照片:Austin Carr]

2017年1月外媒强调,特斯拉和松下之间的太阳能电池制造协议以及松下在Gigafactory2上的2.56亿美元资本投资将于2017年年中左右开始生产。在给特斯拉17年第二季度业绩报告的投资者的信中,该公司吹捧它的太阳能屋顶系统已经开始安装,但提供了两个从不同角度拍摄的同一住宅的照片。早期的系统据说是为了公司的员工。

2017年9月在纽约州布法罗市的特斯拉Gigafactory2里,松下已经开始生产HIT太阳能电池。

2017年12月松下将在布法罗(水牛城)尼亚加拉会议中心举行一场职业招聘会,力争年底前该工厂拥有300名工人。这吻合了之前特斯拉的阶段性目标中所提及的“在纽约州中西部的工厂雇佣一定数量的员工”。

2019年特斯拉&松下预计的实现水牛城1GW产线的量产的时间。

另外一方面,松下将于2018年3月停止在日本京都附近的工厂生产光伏组件。

按照特斯拉目前的规划,Gigafactory1将负责生产特斯拉汽车的动力电池、特斯拉能源墙Powerwall和Powerpacks所需的电池组,而Gigafactory2将负责制造特斯拉太阳能屋顶瓦片和太阳能模块。据2019年还有整整一年时间,特斯拉的Gigafactory2能按时实现1GW的目标,还是再次推延时限,需时间考证。

相对而言,松下对于HIT电池的技术储备虽不能说十分成熟,但确实走在世界第一线,拥有最雄厚的技术与人才储备,Gigafactory2中1GW的计划推延主要成因相对而言更应归因于设备与人力,HIT电池的制程与设备究竟难在哪里?

原标题:HIT电池的故事一:难住特斯拉的不止MODEL 3 还有水牛城


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201712/14/126672.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
美媒:犹他州领导人正在密切关注太阳能开发工作,目标是将该州的能源供应增加一倍来源:SOLARZOOM光储一家 发布时间:2025-12-26 16:01:03

Operation Gigawatt:长臂行动:犹他州州长斯宾塞·考克斯去年宣布,该州将利用“上述任何一种”方式在未来十年内将能源产量翻倍。

《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》解读之一︱加快构筑新型电力系统重要支撑 开启我国光热发电规模化发展新征程来源:国家能源局 发布时间:2025-12-25 09:32:22

加快构筑新型电力系统重要支撑开启我国光热发电规模化发展新征程──《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》解读为贯彻落实党的二十届四中全会提出的加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国要求,我国正加快构建新型电力系统,积极稳妥推进和实现碳达峰、碳中和。为推动光热发电产业化、规模化发展,国家发展改革委、国家能源局印发《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》。

揭秘!一项终极大奖背后的技术破局来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-23 17:38:55

近日,经世界品牌实验室及其独立的评选委员会测评,阳光电源荣获“中国构网技术五大影响力品牌”。这份奖项的背后,是阳光电源多年来在构网技术领域持续研发、落地的结果,从实验室的理论验证到新能源并网场景的大规模实践,阳光电源完成了全链条技术能力的系统性构建。国际层面,近日,由阳光电源一体化交付的沙特7.8GWh储能项目全容量并网,还是全球最大并网储能项目,全球最大构网技术应用项目。

钧达股份:正积极推进钙钛矿及钙钛矿叠层电池的商业化应用来源:证券时报e公司 发布时间:2025-12-23 16:36:15

钧达股份12月22日在机构线上电话会议表示,公司深耕光伏电池技术研发,在下一代钙钛矿技术领域布局深远,已与仁烁、中科院、苏州大学等单位开展研究,已实现关键突破:钙钛矿叠层电池实验室效率达32.08%,居于行业领先水平;2025年11月完成首片产业化N型+钙钛矿叠层电池下线,攻克底电池结构优化、高效介质钝化膜沉积等核心技术,具备独立开展叠层工艺研发与小规模生产的能力,正积极推进钙钛矿及钙钛矿叠层电池的商业化应用。

苏大袁建宇团队AM: 倒置钙钛矿太阳能电池实现 26.11% 的冠军效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:15:02

效率:DCA-1F共SAMs器件表现最优,冠军PCE26.11%,开路电压1.179V,短路电流密度25.89mA/cm,填充因子85.49%;DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%,均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性:30-50%湿度环境下储存1000小时,DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE;1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时,仍维持~90%效率,而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

黄劲松AEM:理解钙钛矿太阳能电池中基于膦酸分子的空穴传输层来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:59:38

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料,能够调控能级、提升电荷提取效率,并改善器件效率与稳定性。其中,基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键,作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

AEM:环境条件对无反溶剂两步法FAPbI₃薄膜及太阳能电池性能的影响来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:58:30

综上,该研究表明,在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度,可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。

港科大周圆圆、港理工蔡嵩骅等人NC:揭秘钙钛矿电池性能的“隐形杀手”——晶内杂质纳米团簇来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:29:28

香港科技大学周圆圆、香港理工大学蔡嵩骅等研究团队,通过低剂量扫描透射电子显微镜首次在铯掺杂混合阳离子钙钛矿薄膜中,发现了一种新型亚稳态晶粒内杂质纳米簇。核心技术亮点首次发现晶粒内隐藏杂质:利用超低剂量扫描透射电镜,首次在原子尺度上直接观测并解析了隐藏在钙钛矿晶粒内部的亚稳态ABX型杂质纳米团簇的晶体结构。

紫色光/紫外光线诱导的卤化物钙钛矿太阳能电池钝化失效来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:50:34

胺基末端配体,无论是直接使用还是以二维钙钛矿的形式使用,都是钙钛矿钙化剂中的主要缺陷钝化剂,并且显著推动了各种钙钛矿太阳能电池达到最高效率。然而,即便是这些最先进的钙钛矿太阳能电池,在运行过程中仍会迅速降解,这引发了对钝化耐久性的担忧。总之,研究结果揭示了一种普遍机制,即紫色光/紫外光线会导致胺基端配体的去钝化,而这类配体是钙钛矿太阳能电池的主要缺陷钝化剂。

固态钙钛矿太阳能电池的发现与进展来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:39:11

2012年,我们首次报道了长期稳定的固态钙钛矿太阳能电池,开辟了一个新领域,并引发了认证功率转换效率超过27.3%,超越了单晶硅太阳能电池的效率。如今,随着钙钛矿/硅叠层器件效率接近35%,钙钛矿太阳能电池已成为满足2050年净零碳排放目标所需太瓦级需求的主要候选者。展望未来,钙钛矿太阳能电池已准备好进入市场,预计钙钛矿/硅叠层器件将首先出现,随后是高效单结器件。固态钙钛矿太阳能电池的发现钙钛矿是具有ABX3通式的化合物。

SusMat综述:环保锡基钙钛矿太阳能电池的开压和填充因子损失来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-12-22 09:36:56

基于锡的卤化物钙钛矿太阳能电池是一种极具前景的无铅替代方案,具有适宜的带隙和强光吸收特性,但其器件性能受制于显著的开路电压和填充因子损失。尽管相关研究已取得一定进展,但由于氧化化学、缺陷物理及界面能学的耦合作用,锡基钙钛矿太阳能电池的开路电压与填充因子性能仍难以媲美铅基钙钛矿太阳能电池。