异质结电池技术:下一代光伏电池方向

来源:全民光伏发布时间:2020-09-28 10:57:04

异质结电池转换效率高,拓展潜力大,工艺简单并且降本路线清晰,契合了光伏产业发展的规律,是最有潜力的下一代电池技术。目前正处于产业导入期,产业中新老玩家纷纷加速HIT电池产线的投产,目前全球已有HIT电池产能接近3GW,但主要参与方当前的规划产能已经超过16GW,具有长期投资价值。

异质结电池全称为本征,同样是基于光生伏特效应,只是P-N结是由非晶硅(a-Si)和晶体硅(c-Si)材料形成的(背面的高低结亦然)。

在电池新技术方面,异质结电池由于其独特的双面对称结构及非晶硅层优秀的钝化效果,具备着转换效率高、双面率高、几乎无光致衰减、温度特性良好、可使用薄硅片、可叠加钙钛矿等多种天然优势,加之其制造工艺流程较短,未来成本下降空间较大。

光伏电站的业主视角出发,应用HJT技术后,光伏电池片的转换效率从22.3%提升至24%,即同等占地面积的电站,年发电量约增加7.6%。

异质结技术不仅具备优异的转换效率,而且生产工艺步骤相对简单。与需要10余项流程的PERC+以及TOPCon相比,HJT工艺流程相当简洁,首先,与常规电池处理一致,对机械切割后的硅片表面进行蚀刻、制绒处理。随后,开始在硅片两侧沉积本征非晶硅薄膜,然后再沉积极性相反的掺杂非晶硅薄膜。再下一步,开始制备TCO薄膜,TCO的制备主要通过物理气相沉积(PVD)技术的溅射来完成。最后,在TCO顶部进行表面金属化处理,便可得到异质结电池。

而且其中清洗制绒和丝网印刷都是传统硅晶电池的工艺,HJT独特的工艺在于非晶硅薄膜沉积以及TCO膜沉积。

 

 

图表来源:CPIA目前国内已有多家企业积极推动异质结电池的产业化,M2规格电池片的实验室最高转换效率已突破25%,领先的量产转换效率位于23.5%-24%之间。

2019年6月隆基股份发布了M6(166mm)硅片,2019年8月中环股份发布了M12(210mm)硅片,新一轮的硅片规格标准的变化启动。

2020年6月隆基股份、晶澳科技、晶科能源等企业成立182联盟,致力于推动182mm硅片的量产化应用,有助于大组件的量产。

2020年7月16日,天合光能发布了最新一版的至尊组件,组件采用210硅片制成的PERC电池,版型为6*10,同时采用了半片低温无损切割、多主栅以及高密度装封等技术,功率可达600W。其中低温无损切割技术和多主栅技术的推广应用都将有助于未来异质结电池的应用。

值得注意的是,组件的功率等于组件中有效的电池片面积、太阳辐射强度以及电池效率之积。因此未来将异质结电池替代PERC电池时将造就更大功率的组件,从而为终端投资者带来更低的单瓦成本和度电成本。

相比于PERC电池,HIT电池在制备过程对清洁度要求更高,需要对设备和车间做到更高程度的洁净度,因此不能与传统电池的生产车间兼容。整体而言HJT电池生产设备与单晶PERC电池生产不兼容,亦不完全与TOPCon、IBC等其他N型电池设备兼容。

HIT制绒清洗设备:捷佳伟创的链式HIT硅片清洗设备和超高产能HIT单晶制绒清洗设备均已完成样机,并正式交付客户HJT电池线;

非晶硅沉积设备:主要以进口设备为主,包括日本松下、梅耶博格、应用材料等,国内理想能源已开始VHFCVD的研制。

透明导电薄膜设备:日本住友垄断了RPD设备的专利以及对应的专属靶材IWO,捷佳伟创通过与其合作具备了RPD产品供应能力;冯阿登纳、新格拉斯等外资企业基于PVD的工艺也推出对应的产品,但由于ITO靶材性价比相对较低,且PVD工艺在镀膜质量上较RPD仍存在一定差距,因此PVD尚未全面推广。

丝印设备:竞争格局与PERC电池基本一致,迈为股份具备较为明显的优势,但捷佳伟创也推出了相关产品。

中泰证券认为,在平价上网过渡阶段,电池片环节将成为本轮光伏产业降本增效的主阵地,有望获得产业持续的资本投入。HJT技术作为下一代电池片技术,具备开路电压高,温度系数低等多项优点,长期发展趋势具备强确定性。从投产节奏来看,随着HJT部分设备及材料开始国产化,HJT的性价比正不断提升,后续随着参与研发生产的企业逐步增加,异质结电池量产转换效率有望进一步提升,同时制造设备、辅材等成本有望持续下降,异质结电池的产业化有望进入快车道。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202009/28/333238.html

责任编辑:zhoutianwei
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
通威异质结技术荣获2025年度中国可再生能源学会科学技术奖一等奖来源:通威股份 发布时间:2025-12-03 09:11:15

近日,“2025年度中国可再生能源学会科学技术奖”评选结果正式揭晓,通威“高效率低成本硅异质结太阳电池技术”凭借在技术创新、成果转化及行业引领等方面的突出表现,历经多轮严苛评审,成功斩获科学技术奖一等奖。科学技术奖公告文件获奖项目名单通威作为异质结技术的先行者,始终致力于技术创新,为行业高质量发展持续赋能。

注资2530万澳元!SunDrive加速铜基太阳能技术商业化来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-12 15:23:53

近日,澳大利亚太阳能创新企业SunDrive获澳大利亚可再生能源署(ARENA)2530万澳元资金支持。这笔资金将助力其联合迈为、Vistar等设备制造商,推动铜金属化太阳能电池技术从实验室走向300兆瓦商业规模生产,加速澳大利亚本土创新技术的市场化落地。

转换效率高达27.00%!合肥普斯凯钙钛矿/铜铟镓硒薄膜叠层电池技术取得重大突破来源:钙钛矿光链 发布时间:2025-11-12 11:08:55

近日,合肥普斯凯新能源科技有限公司传来重磅喜讯:其自主研发的钙钛矿/铜铟镓硒叠层薄膜太阳能电池,经德国TUV第三方权威机构检测,光电转换效率高达27.00%,接近晶硅电池最高效率水平,为高效低成本薄膜光伏产业化注入强劲动力。普斯凯积极研发高效钙钛矿叠层电池,在下一代钙钛矿/CIGS全薄膜电池、TOPCon晶硅叠层电池两大技术路线上均投入研发,已在合工大智能院建成钙钛矿叠层电池小试线。

突破27%效率!天合光能硅异质结电池技术揭秘,逼近理论极限来源:材料科学通 发布时间:2025-10-30 14:00:28

近年来,硅异质结技术因其卓越的钝化效果,成为冲击效率极限的明星。结果显示,天合光能的SHJ电池在VOC×FF这一核心乘积项上具有明显优势,且其宣称的高效率有着极高的电池-组件转换比率作为坚实支撑,结论更具说服力。文章最后展望,基于目前近乎完美的钝化水平和低电阻损失,硅异质结前背接触技术是逼近29.4%理论极限的最有希望的载体。

天合光能Nat Commun:效率达27%的硅异质结电池,组件转换率高达98.6%,推动向29.4%理论极限迈进来源:知光谷 发布时间:2025-10-27 14:21:36

对于硅单结太阳能电池而言,本工作展示了向俄歇复合主导机制迈出的重要进展,这一因素对于逼近29.4%效率极限而言,比降低正面光学遮光更为关键。向理论效率极限迈进:通过优化钝化与接触结构,使器件进入俄歇复合主导的工作区间,为逼近硅单结太阳能电池29.4%的理论效率极限提供了可行的技术路径与量产方案。

1GW!琏升光伏异质结电池组件项目获批来源:世纪新能源网 发布时间:2025-10-20 14:33:36

近日,四川省眉山市丹棱县人民政府官网显示,丹棱县生态环境局发布“眉山琏升光伏科技有限公司高效1GW异质结电池组件项目环境影响报告表的批复”公告。琏升光伏500MW组件项目占地面积达2300㎡,总投资为2500万元,旨在建设一条高效HJT光伏组件生产线,预计年产量将达到500MW高效异质结组件。

国家能源局公布第五批能源领域首台(套)重大技术装备名单来源:国家能源局 发布时间:2025-08-21 16:07:17

8月19日,国家能源局综合司发布关于公示第五批能源领域首台(套)重大技术装备的通知。经组织专家评审和复核,拟将平米级钙钛矿/TOPCon晶硅四端叠层组件及其百兆瓦级生产工艺、GW级异质结光伏电池量产成套热丝CVD智能装备等82项技术装备列入第五批能源领域首台(套)重大技术装备名单。

计划总投资40亿元!鸿钧新能源异质结电池及组件项目(一期)环评公示来源:东吴光伏圈 发布时间:2025-08-19 08:56:49

近日,启东市数据局发布启东鸿钧新能源有限公司启东鸿钧异质结电池及组件项目(一期)受理公示。据了解,该项目为鸿钧新能源异质结电池及组件项目投资建设,总投资40亿元。资料显示,鸿钧新能源成立于2023年1月6日,位于广东省珠海市横琴新区,其股东包括春华资本、格力集团、华发集团等。

山西立方新能源2.4GW异质结电池组件项目获环评通过来源:洪洞县人民政府 发布时间:2025-08-06 08:56:22

8月5日,临汾市洪洞县人民政府网发布了洪洞经济技术开发区行政审批服务部2025年8月5日建设项目环境影响评价文件受理情况的公示。文件显示,山西立方新能源有限公司高效异质结HJT电池组件生产项目获得环评通过并公示。文件显示,本项目生产规模为2.4GW/年异质结组件,一期项目总投资2亿元,环保投资200万元,施工工期为6个月。

太阳井异质结电池片中试线及金属化材料签约落户眉山来源:眉山发布 发布时间:2025-08-05 08:45:56

7月31日投资眉山(广东)招商大会在深圳举行,活动吸引“三强”企业。此次盛会,眉山硕果累累,共签约项目36个,其中招商引资项目31个,合同金额达476.9亿。现场集中签约的15个项目中,含招商引资项目10个,合同金额190.6亿元,基金合作项目5个,以实打实的成果彰显眉山投资魅力。

辽宁一晶体硅异质结(HJT)光伏电池生产项目获备案来源:辽宁项目在线审批 发布时间:2025-08-05 08:44:53

据辽宁省投资项目在线审批监管平台显示,位于辽宁的一晶体硅异质结(HJT)光伏电池生产项目获备案于7月30日通过备案。据悉该项目或由远鹏在营口北海经济开发区投资建设。