还剩6页未读,继续阅读
文本内容:
钙钛矿异质结市场简析异质结效率突破是关键优势突出HJTHJT即具有本征非晶层的异质结技术(Hetero junctionTechnology),核心结构是晶硅层与非晶硅薄膜异质PN结一方面可以形成更高的开路电压,另一方面能实现更好的钝化效果,因此更易提升转换效率HJT优势明显,有望成为N型主流1)抗光衰能力更强,可实现25年功率衰减不超过8%,明显优于PERC的20%和TOPCon的13%;2)两侧均具有透光能力,双面率最高可达95%,高于PERC与TOPCon电池;3)双面均有晶硅+非晶硅结构,实现双面钝化,其钝化选择率可达
14.0(PERC电池仅
11.7);4)适应能力强,较双面PERC,温度升高后效率降低幅度小,温度系数仅为-
0.26%/℃(PERC约
0.35%/℃,TOPCon约・
0.3%/℃);5)结构应力分布更均衡、更稳定,易提升良率且后续运维压力小前景广阔HJT国际光伏技术路线图(ITRPV)预测2025年/2030年全球HJT市场份额约9%/13%;中国光伏协会对HJT发展前景更乐观,预测2025年/2030年其市场份额约18%/32%o爆发在即HJTHJT大订单签订,市场验证加速2022年9月,华晟新能源和中电建华东院正式签署采购合作框架协议,2022年至2025年华东院将从华晟采购10GW异质结光伏组件,这成为迄今为止行业内N型电池最大订单,成为HJT产业化里程碑据CPIA预测,2023年HJT市占率有望或达3%,对应装机有望超过10GW,华晟扩产领跑华晟新能源目前除了宣称总部,还拥有合肥、无锡、大理三个基地华晟宣城规划共5期,目前1-3期已经投产,合计5GW,4-5期预计分别将于2023年6月和第四季度设备搬入公司2022年实现销售收入17个亿,对应约900MW异质结组件的出货预计2023年电池/组件产能分别达到
22.5GW/
18.6GW华晟M6-144常规版型组件功率已突破500W,G12-132常规版型组件功率突破
730.55W,组件转换效率达到
23.5%根据公司披露信息不完全统计,目前全行业已公布HJT电池产能超过200GW,已投产约8GW,在建约53GW预计2023/2025年底国内HJT产能有望实现68GW/97GW提效一单面一双面微晶相较于传统非晶硅薄膜,微晶硅薄膜透光率更优、缺陷密度更低、掺杂效率更高、导电率更高,从而获得更高的转换效率微晶工艺难点在于解决生产节拍较慢及一致性问题单面微晶基本开发完成,开始挑战双面微晶2022年头部企业与设备商携手完成了微晶技术的初步落地,华晟采用迈为VHF-PECVD设备的单面微晶HJT
2.0电池首片效率达到
24.68%,目前宣城二期平均效率约25%,预计今年双面微晶导入后平均效率有望达到
25.5%o东方日升双面微晶产品“伏羲”电池效率中试效率已达
25.5%,组件效率达
23.89%通威采用纳晶工艺,年底完成双面纳晶导入有望突破
25.5%+的效率为实现极致的钝化、吸光等效果,在i层、a层、p层、n层硅基础上演变出的多层结构或将成为主流,对工艺掌控、设备性能等方面提出更高要求提效一改进封装工艺光转膜或成标配HJT微/非晶硅中的硅氢键会被紫外光破坏,导致功率、寿命降低传统解决方案为使用UV截止膜来阻挡紫外光,但吸收到的光能量会降低而光转胶膜能将紫外光转换成可见光再被电池吸收,从而提升组件发电量,实证数据表明其能提升1-2%的组件功率目前行业头部企业基本完成导入高阻水性材料进一步保障产品寿命,提升长期效率此外,HJT特殊的材料、结构导致其极易受水气影响,常规封装材料无法应对挑战目前行业正在导入丁基胶作为HJT封装材料,预计年底有望实现导入降本一薄片化虽然硅片越薄短路电流会越少,但是HJT非晶硅层可以帮助形成更高的开路电压,即原理上HJT硅片减薄不会明显影响效率此外HJT生产工艺简单且使用低温环境,不易产生碎片目前头部企业已做到110~130Pm厚度,行业正在冲击100pm厚度,Taiyang News报告显示HJT已有80微米厚度的实现路径硅料价格为150元/kg时,硅片厚度每减薄10微米可以带来单瓦硅成本
0.01元左右的降低降本一硅片半棒半片硅棒开方后再将其分成两个半棒技术上,整片厚度难突破120|jm,而半片更易实现薄片化,2023年5月高测股份首次展示利用半片工艺制造的60Hm超薄硅片边皮切割HJT对硅棒的边皮料利用率更高,可提高硅棒使用率,可助力硅成本下降约15%氧含量容忍度更高HJT较TOPCon可使用更高氧含量的头尾料,可进一步降低约30%硅成本降本一银耗方法一优化栅线可以改进印刷工艺,结合钢板印刷等方法将细栅细化;可以采用SMBB技术(增加主栅数、降低主栅宽度),既能提高电流传输效率也能直接降低银耗,还能增强电池应变能力;可以采用无主栅(0BB)技术,即主栅不用银浆而直接使用导电线、焊带,大幅降低银浆耗量SMBB已成N型电池技术标配工艺,部分头部异质结企业已实现量产18+BB0BB技术实现路径多,发展最早最成熟的是瑞典MeyerBurger的Smartwire技术,REC已采用该技术;德国Schimid、美国GT也采用类似方法国内受专利限制,更多采用点胶焊接的方式,我们预计仍需半年至一年来实现成熟的量产导入方法二,银包铜通过调整浆料中银、铜和助剂的比例实现性能不减并降低银耗对比纯银浆,银包铜浆料可降木20%・50%银包铜技术已成为HJT降本必经之路,目前50%银含量的实证数据无问题,正在突破40%以下的超低比例浆料各企业正陆续进行量产导入,预计年底将全面使用银包铜浆目前华晟最新产线已实现单片银耗100mg,公司计划今年全面应用银包铜+0BB技术后进一步降至70mg,折合单瓦银耗仅10mg以下,成本降至
0.08元/W方法三,电镀铜技术不经丝网印刷,直接在TCO上电镀沉积Cu电极,完全替代银且可提升转换效率,降本增效空间最大,但同时面临设备不成熟、成本高、环保审批挑战大等问题,技术路线亦未确定2022年8月1日,迈为结合澳大利亚金属化公司SunDrive的电镀铜技术实现了
26.41%的HJT电池纪录目前国内华晟、通威等头部HJT企业已有demo线测试据东方日升测算,当电镀铜技术能实现效率+
0.5%、单瓦成本达到
0.05元时,将具备量产导入能力我们预计该技术还需2年左右观察期钙钛矿产业化进程加速优势突出目前用作薄膜太阳能电池材料的钙钛矿主要指的是有机无机杂化钙钛矿,它是一类具有正八面体结构结构ABX3化合物典型体系有甲胺铅碘MAPbl
3、甲眯铅碘FAPbl3等,是最先进的光伏材料钙钛矿最大优势在于效率潜力大,仅用10年实验室效率就提升了10%+至
25.8%,而晶硅电池用了近30年;单结钙钛矿电池理论效率33%亦大于晶硅电池极限钙钛矿/异质结叠层电池实验室己来到
33.2%O极电光能一“原位固膜”法制备钙钛矿薄膜极电光能基于钙钛矿成核结晶机理,自主研发了“原位固膜”技术即真空溶液两步法步骤首先使用真空蒸镀法形成干法骨架,然后使用溶液法在骨架基础上反应形成钙钛矿薄膜该类方法难点在于骨架形貌控制、固液反应控制、配方效率等优势膜层质量高、性能好,工艺窗口宽易大面积放大,适用不平整底电池,兼容叠层电池通威股份一主攻钙钛矿+异质结叠层电池通威股份于22Q2建立钙钛矿叠层实验室,与自身异质结、TOPCon研发形成协同考虑到量产经济性、可实现性以及自身工艺积累等因素,公司选择两端叠层的钙钛矿/异质结电池路线通威股份一蒸镀+溶液法制备钙钛矿薄膜在钙钛矿层制备方面,通威同样选择了蒸镀+溶液两步法,大面积制备将采用线源蒸镀+狭缝涂布方案目前公司通威已完成实验室研发,成功制备了骨架可控、均匀覆盖、无碘化铅残留的高效钙钛矿层曜能科技一高分子材料包覆+准平面化技术产业用硅片较实验室用硅片的表面更粗糙,会造成后续钙钛矿工艺困难并影响电池效率曜能科技使用高分子量聚合物材料作为传输层,同时实现对底电池粗糙表面的包覆,再使用一步湿法工艺直接形成钙钛矿膜该方法不仅简化了工艺流程,同时保证了器件的重复性、稳定性及效率在光学管理上开发了准平面技术,虽然陷光能力不如全绒面结构,但最大优势是降低了工艺和设备成本,一步法即可形成高性能、稳定性强的钙钛矿层2023年初公司,1cm2叠层电池研发效率达
32.44%,接近世界纪录
33.2%;25cm2产品效率达
30.83%,创造了该尺寸世界纪录纤纳光电一全球首家钙钛矿全体系认证2022年5月纤纳光电全球首发钙钛矿商用组件c
1.2*
0.6m2,7月正式出货5000片组件用于分布式光伏2023年1月该产品经过VDE权威认证,通过行业最重要基础标准IEC
61215、IEC61730的认证,证明该产品已具备进入市场的条件,公司也是全球唯一一家通过这些认证的企业综述与投资分析综述异质结当下提效是关键,降本路径明确,电池/组件端齐发力N型大幕开启,TOPCon率先规模化量产;但从电池、尤其组件产品看,HJT效率明显领先于TOPCon,且双面率高、温度衰减更弱,因此具备反超TOPCon成为下一代光伏电池技术的潜力我们认为目前发展关键是提效,HJT与TOPCon的效率差达到TOPCon与PERC的效率差将成为HJT产业化重要标志,我们预计2023/2024年底行业平均电池效率将达
25.5%+/26%+电池端提效依靠双面微晶、0BB、电镀铜等,组件端依靠光转膜、丁基胶、精细反光膜等在降本方面,基本明确薄片化、降银浆、降设备三大方向,2023年底目标实现硅片厚度110pm、银浆耗量10mg/W、设备3亿/GW水平钙钛矿优势突出,“钙钛矿+”开启叠层多结技术的光伏未来钙钛矿组件具备理论效率高、材料成本低等优势,且钙钛矿+晶硅能利用成熟晶硅电池产业,技术变革完美衔接这也将为以叠层为基础的多结电池蓄力,冲击40%+乃至更高的转换效率极限当下产业化最大瓶颈是大面积制备和稳定性1)组件面积扩大会增加核心层和功能层的制备难度,直接导致效率损失,量产需要权衡成本和效率,在材料配方、设备及工艺三方面提出解决方案,以核心层制备为例,目前技术路线多样,较具代表性的有极电光能的干法+湿法两步法、无限光能的两步干法、协鑫光电的一步湿法等;2)钙钛矿材料极易受环境影响,目前主要在材料、结构设计以及封装工艺上进行优化;目前纤纳光电率先突破,已取得VDE权威认证并实现出货,预计2023年稳定性问题逐渐得到解决。