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光伏产业链中短线逻辑——N型电池技术的革新

可来研选 · 2021-06-11 18:27

节前光伏板块给大家派了一个大红包,隆基连续两天逼空式拉升,成交额均突破百亿,和锂电龙头宁德时代一样,光伏老大哥带动了整个行业。

光伏的本身成长潜力不输锂电,之前下跌的主要原因是上游原材料的涨价,增加了下游电池片、组件的成本,短期影响出货量,昨天光伏协会呼吁降低硅料和硅片环节的价格,其实对行业的长期发展有利。

我昨天在复盘观点中提到,光伏短期看新技术,长期看碳中和新技术包括大硅片、下一代电池技术以及设备工艺的突破,今天就来和大家讲讲下一代光伏电池技术——N型电池。

PERC电池转换效率的理论极限大约为24.5%,目前已经接近天花板,新的电池片技术正在快速发展,目前N型电池最有望接替P型电池,成为下一代主流技术。

P型电池最主要的问题在于硼氧对引起的衰减,而掺磷的N型电池硼含量极低,从本质上消除了硼氧对带来光致衰减的影响。

此外,N型电池采用 N型硅作衬底,具有少子寿命高、对金属杂质的容忍度高,适合双面电池设计(双面率90%)等优点。

在光伏产业链,N 型电池呈现百家争鸣的格局,目前主要有TOPCON、HIT、IBC三种技术路线。

1、TOPCON

TOPCON电池是在N型电池工艺的基础上研发出的隧穿氧化层钝化接触技术,降低了金属接触复合电流,提升了电池的开路电压和短路电流,从而提升转化效率,目前TOPCON平均效率可达24%,理论极限为28.7%。

国内布局TOPCON的光伏企业隆基股份、晶科科技、天合光能、晶澳科技、东方日升等,隆基最新发布的单晶双面N型TOPCon 电池,转换效率达到25.09%,刷新了行业内记录。

TOPCON可基于现有PERC产线升级改造,因此被视为PERC的升级版,不过由于良率较低、成本较高,因此大规模量产受到限制。TOPCON整体良率在93-95%,非硅成本约0.25-0.29元/W,而PERC良率超过98%,非硅成本约0.2元/W。

针对TOPCON技术,目前业内主要采用LPCVD设备方法,捷佳伟创金辰股份等企业已开始布局

2、HIT

又被称为异质结电池,HIT 技术则通过增加一层非晶硅异质结来提高VOC开路电压,从而提高电池片的转换效率,目前HIT 平均效率可达24.3%,理论极限为27.5%。

国内布局HIT的光伏企业有通威股份东方日升、阿特斯、安徽华晟等,通威股份最新产线实现25.18%的效率,为业内最高,比PERC电池效率高出1-2个pct,试线良率也稳定在98%以上。

HIT 成本仍高于其他电池,对生产工艺要求较高,产线与现有的P型电池产线不兼容,需要重新建设,因此难以大规模生产。

目前HIT非硅成本高达0.4元/W,比TOPCON还高,因此HIT技术首先要降低成本。

3、IBC

IBC 电池在当前各电池技术中效率最高,平均效率超过25%,但由于技术路径仍未成熟,工艺复杂却难度高,设备投资成本高,国内尚未实现量产,国内仅天合光能、爱旭、晶澳等少数企业进行布局。

综上,N型的三个技术路径,目前TOPCON成本最低,有望率先实现量产;HIT电池成本和效率居中,未来有望和TOPCON并存,成为新一代光伏电池技术;IBC成本、效率最高,短期内量产能力不如另外两个。

新一代光伏电池技术,一方面聚焦效率提升,一方面关注产能扩张,头部厂商具备优势;此外还可关注设备工艺环节的优秀企业。

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2021
06/11
18:27

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