P转N型节点已至,光伏革命大幕拉开

来源:晶科能源发布时间:2021-10-20 17:51:02

效率、良率、成本,N型电池提效降本空间更大的优势体现;近期原材料飞涨更会加速向N型转型,P型产线转向N型电池的关键时点已经到来。

为什么要做N型?

首先,为什么要做N型,组件演变发展的趋势,简而言之无非是功率的爬升,追根溯源还是与电池片的效率直接挂钩。目前来讲,晶科的单晶PERC电池23.38%的转换效率已经逐渐逼近其本身的效率极限(24.5%),在此基础上再做功率大突破只能从电池片尺寸和组件版型下手,这无疑会给运维成本,支架逆变器匹配性带来巨大的压力。而N型TOPCon电池,效率极限远高于PERC电池(28.2%~28.7%)。N型电池除了具有转换效率高、还具有双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点。从长期来看具有绝对的性价比优势。可以说,N型技术的兴起是未来必然的趋势。

目前,N型电池技术主要有TOPCon,HJT以及IBC三类。晶科能源副总裁钱晶出席近日第二届“一带一路”能源部长会议期间,在“下一代领先光伏技术如何促进一带一路能源转型”的议题中,就效率、成本及工艺等多个角度对这三种工艺做个对比:

1)从效率角度看,TOPCon电池的极限理论效率达到28.7%,高于HJT的27.5%和PERC的24.5%。而从目前量产效率看,晶科最新的TOPCon世界纪录效率达到25.4%,批量产线效率超过24%,即使这样距极限效率仍有一定差距,效率提升的空间还很大;

2)从工艺角度看,TOPCon与HJT实现功率提升的方式都是通过钝化,不过前者通过隧穿氧化层,HJT通过沉积非晶硅薄膜方式。TOPCon需要在PERC产线上增加扩散、刻蚀及沉积设备改造,成本增加幅度小;而HJT电池工艺最简单、步骤最少(核心工艺4到7步),但基本全部替换掉PERC产线,

3)从成本角度看,工艺的不同带来的直接结果就是2.4~4亿元/GW的设备成本提升。银浆消耗量的差距,基于目前的数据来看,HJT电池的银浆消耗量是TOPCon的两倍左右,且这个倍率在短期内不会被拉平。工艺的差别,从而导致两者商业化成本的差值(约0.3¥/W),随着银浆成本上涨,可能0.3元人民币/瓦的差值还不止。

关键时点已经到来

钱晶认为P型产线转向N型电池的关键时点已经到来。N型电池提效降本空间更大的优势便体现出来,近期的原材料飞涨更会加速向N型转型。其中TOPCon是最具性价比的路线,电池转换效率极限较高,设备成本低,量产提速空间更大。

而对于新兴资本和新进入者更偏向投资HJT,钱晶认为这是伪命题的理论,难道光伏是那么没有制造经验和工艺门槛的吗,难道新设备拉近车间就能生产出好产品的吗?没有累积经验的新资本、新玩家是需要更长时间和更曲折学习曲线才能实现理论上的优势,而那个时候TOPCon的优势又何至于今天已经达到的水平。

TOPCon电池技术,即隧穿氧化层钝化接触技术。由于PERC电池金属电极仍与硅衬底直接接触,金属与半导体的接触界面由于功函数失配会产生能带弯曲,并产生大量的少子复合中心,对太阳电池的效率产生负面影响。因此,有学者提出电池设计方案中用薄膜将金属与硅衬底隔离的方案减少少子复合,在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层掺杂硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构。超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合,进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集,极大地降低金属接触复合电流,提升了电池的开路电压和短路电流,从而提升电池转化效率。

TOPCon的发展历史其实并不长,由德国Fraunhofer研究所的Frank Feldmann博士在2013年于28th EU-PVSEC首次提出TOPCon的电池概念。此后,经过一系列科研院所的积极研发推进技术工艺的逐步成熟和理论转换效率提升,TOPCon电池的极限理论效率达到28.7%,高于HJT的27.5%和PERC的24.5%。而目前晶硅电池产业化平均效率低于实验室效率2个百分点左右,TOPCon电池产业化效率有更高的提升空间。N型TOPCon电池转换效率较行业有近0.5%以上的优势。

从量产效率提升明显,2021年产业化发展提速。目前TOPCon量产的情况看,平均量产效率主要在24.5%,最高效率达到25%,包括晶科等在内的主流电池厂商2021年的规划产能已经达15GW。目前单晶硅片商业化尺寸TOPCon电池效率首次突破25.4%,创下最新的世界纪录。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202110/20/345186.html

责任编辑:qypsolarbe
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
Joule:用可印刷碳阴极增强p-i-n型钙钛矿太阳能电池的可行性:极性反转的起源来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:10:16

可印刷的后电极是钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键技术。碳电极在n-i-p结构中已广泛应用,但其在p-i-n结构中的应用因界面能量失配而受限。

CGC三亚半年度实证:晶科飞虎组件较N型BC组件单瓦增益3.25%,弱光低辐照时段优势显著来源:晶科能源 发布时间:2025-12-09 09:33:40

北京鉴衡认证中心(CGC)在海南三亚崖州实证基地完成晶科飞虎2组件与N型BC组件的半年度专项实证,监测周期为2025年5月1日至10月31日。

天合光能 | 至尊N型组件驱动亚太全场景价值跃升来源:天合光能 发布时间:2025-12-08 17:04:26

天合光能|至尊N型组件驱动亚太全场景价值跃升

一道新能CTO宋登元亲述:我与N型的不解之缘来源:一道新能 发布时间:2025-12-02 11:00:46

一道新能首席技术官宋登元博士我与N型电池2009年初,在河北省引进海外高层次创新创业人才“百人计划”的支持下,我从澳大利亚新南威尔士大学马丁·格林教授的光伏实验室回国,出任英利集团首席技术官。十八般武艺战N型熊猫N型PERT电池项目面临的首个难题是供应链问题。

兰州大学曹靖AM:绿色卟啉界面锚定助力n-i-p钙钛矿太阳能微型组件效率突破24%来源:知光谷 发布时间:2025-11-27 13:46:19

本文兰州大学曹靖等人设计了一种具有强偶极矩与多重配位位点的可溶液加工四磺酸基卟啉中间层,通过简单的水相后处理垂直锚定在SnO/钙钛矿界面。磺酸基的强吸电子特性赋予卟啉分子显著的固有偶极矩,显著促进电子从钙钛矿向SnO的高效提取与传输。经修饰的钙钛矿模块实现了24.49%的光电转换效率,位居已报道最高水平之列,小面积器件效率达26.66%。

武汉大学方国家Nature Conmmunications:氧化钇工程衬底提高了钙钛矿型太阳能电池的耐用性来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-26 09:00:11

首次明确指出并证实了“惰性”的FTO基底在操作应力下会发生离子扩散,是导致钙钛矿太阳能电池性能衰减的关键但被长期忽视的退化途径。CPD下降表明样品的功函数增加了,功函数增加通常意味着费米能级向下移动更靠近价带。图4.c为碘的信号从钙钛矿层向下方的SnO2和FTO层中渗透。

AEL:热蒸发SnO₂缓冲层替代ALD复杂工艺,应用于p-i-n钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-20 09:20:05

二氧化锡薄膜常用作p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层,用于保护底层材料在电极溅射过程中免受损伤。重要的是,将该SnO层集成到p-i-n太阳能电池中后,其真空沉积过程有效缓解了电极溅射引起的性能衰退,钙钛矿/C层结构保持完好。该研究确立了热蒸发SnO作为原子层沉积SnO的有力替代方案,适用于p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层应用。

高可靠高价值!至尊N型700W+组件构筑渔光互补典范来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-14 08:58:12

近日,由天合光能供货的的宁波市奉化区裘村镇150MW渔光互补光伏项目顺利并网。项目采用至尊N型700W+组件,预计年均发电量可达2亿千瓦时,每年可节约标准煤超6万吨,减少二氧化碳年排放量超15万吨。向海而行至尊N型700W+组件可靠引领因项目毗邻港口,直面海洋环境带来的考验。此次采用的至尊N型700W+组件可靠性升级,可承受沿海地区常见的强风载荷,保证在恶劣的天气条件下也能稳稳发电。

以可靠之名,向海而行——天合光能至尊N型700W+组件构筑高价值典范来源:天合光能 发布时间:2025-11-12 15:19:47

近日,由天合光能供货的的宁波市奉化区裘村镇150MW渔光互补光伏项目顺利并网。向海而行至尊N型700W+组件可靠引领因项目毗邻港口,直面海洋环境带来的考验。凭借优异的弱光响应能力,至尊N型TOPCon组件可实现全天候的持续高效发电,为电站收益保驾护航。

AEL:通过快速多模态表征预测先进p-i-n钙钛矿器件的开路电压趋势来源:知光谷 发布时间:2025-11-10 13:49:07

本研究美国马萨诸塞州萨默维尔市Optigon公司DaneW.deQuilettes等人展示了一种多模态测量方法,可在制备过程中快速测定超过100个钙钛矿器件的最大可实现开路电压及其预测值。我们证明,这些数据与自动化分析可用于快速理解并预测先进器件结构中开路电压的定量变化趋势。成功预测器件性能趋势:通过光学数据准确预测不同HTL与钙钛矿处理条件下的VOC变化,揭示界面非辐射复合是主要电压损失来源。

陈江照等人AM:空气制备效率超25.7%!双胍阳离子功能化策略实现高效稳定n-i-p钙钛矿电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-05 09:08:35

本文大湾区大学于华、阜阳师范大学张甲甲、昆明理工大学于月和陈江照等人通过三氟甲氧基功能化双胍阳离子策略,实现了对电子选择层与埋底界面的同步稳定。本研究提出了一种通过双胍阳离子功能化同步稳定电子选择层与界面的策略,为实现高性能空气制备钙钛矿电池提供了可行路径。