鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1481次 | 2020年07月14日
電池中的黑硅技術(shù)
在現(xiàn)在的生活中,太陽(yáng)能產(chǎn)品處處可見(jiàn),人們用太陽(yáng)能煮飯,還有太陽(yáng)能熱水器等等,無(wú)處不見(jiàn)太陽(yáng)能產(chǎn)品,當(dāng)然,最重要的還是太陽(yáng)能發(fā)電,但是目前的技術(shù)并不能讓人們很好利用太陽(yáng)能發(fā)電,在新建和改擴(kuò)建公司及項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)滿足的條件中,要求多晶硅電池和單晶硅電池的最低光電轉(zhuǎn)換效率分別不低于19%和21%。
此前工信部公布的2017年我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)運(yùn)行情況顯示,p型單晶及多晶電池技術(shù)持續(xù)改進(jìn),常規(guī)產(chǎn)線平均轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到20.5%和18.8%,采用鈍化發(fā)射極背面接觸技術(shù)(pERC)和黑硅技術(shù)的先進(jìn)生產(chǎn)線則分別達(dá)到21.3%和19.2%。
可見(jiàn),常規(guī)單晶疊加pERC技術(shù),常規(guī)多晶疊加黑硅技術(shù),即可滿足2018年光伏制造行業(yè)規(guī)范的要求。因此,關(guān)于2018年的新建和改擴(kuò)建項(xiàng)目而言,pERC與黑硅技術(shù)在單晶和多晶上將得到普遍采用。
黑硅技術(shù)助力多晶電池提效降本
關(guān)于多晶電池而言,黑硅技術(shù)并非是一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)重要是源于2017年金剛線切多晶硅片的普及從而得到推廣。
金剛線切片技術(shù)在硅片端可顯著降低成本,但金剛線切多晶硅片后,硅片表面損傷層減少,不利于使用傳統(tǒng)酸腐蝕方法對(duì)硅片進(jìn)行絨面制備,因此需解決多晶金剛線切割硅片的絨面制絨問(wèn)題。
黑硅技術(shù)是解決該問(wèn)題的重要路徑。該技術(shù)解決了金剛線切多晶硅片的反射率過(guò)高問(wèn)題,由于表面反射率的降低,硅片光吸收能力提升,還能附帶一定電池效率的提升。因此,金剛線切多晶硅片搭配黑硅技術(shù)的工藝,既能降低硅片成本又能提升電池效率,是多晶電池繼續(xù)進(jìn)步的必由之路。這種降本增效的方法已被大多數(shù)多晶電池的制造廠商認(rèn)可。
目前,黑硅技術(shù)的成熟技術(shù)路線重要有干法(RIE)黑硅和濕法(MCCE)黑硅兩種。兩種技術(shù)對(duì)硅片表面不良尤其是線痕都有很好的處理,且提效非常明顯,干法黑硅可提升效率0.4%~0.7%,濕法黑硅有0.3%~0.5%的效率增益,但干法黑硅的投資成本相對(duì)濕法較高。
從目前金剛線切多晶和濕法黑硅技術(shù)配套的情況來(lái)看,金剛線切多晶改造直接降本0.5-0.8元/片,阿特斯等公司的黑硅加工成本控制在0.1元/片,功率增益提升至5瓦。按照當(dāng)前的組件價(jià)格計(jì)算,黑硅組件有0.05元/瓦的增益,而成本只上升了0.02元/瓦左右,疊加濕法黑硅技術(shù)以后收益大于新增的成本。黑硅技術(shù)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),多晶黑硅疊加pERC技術(shù)后可得到額外收益,可以實(shí)現(xiàn)1+12的效果,協(xié)鑫集成量產(chǎn)黑硅pERC電池效率已經(jīng)超過(guò)21%。
黑硅技術(shù)對(duì)導(dǎo)電漿料提出更高要求
由于通過(guò)黑硅技術(shù)處理后的絨面較常規(guī)砂漿片更小更細(xì),關(guān)于附著力小的漿料容易出現(xiàn)虛印、斷柵等問(wèn)題。因此,黑硅電池對(duì)導(dǎo)電漿料的拉力和金屬化接觸等方面提出了更高的要求。
不同類型的的黑硅絨面結(jié)構(gòu)的不同,正銀漿料在不同黑硅絨面上的表現(xiàn)也不相同。干法黑硅和普通多晶相比,對(duì)漿料的要求差別不大。濕法黑硅相比正常多晶絨面,使用普通正銀的主柵焊接拉力可能丟失大于50%,更嚴(yán)重的情況下,細(xì)柵的附著力也會(huì)受到影響甚至脫落。因此,拉力高的漿料產(chǎn)品在濕法黑硅上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
亞化咨詢認(rèn)為,2018年光伏制造行業(yè)規(guī)范條件提高了新建和改擴(kuò)建項(xiàng)目的技術(shù)準(zhǔn)入門(mén)檻,愈趨激烈的光伏公司間的競(jìng)爭(zhēng)將重要集中于技術(shù)與效率。在單晶市占不斷提升的情況下,應(yīng)用金剛線切多晶硅片搭配黑硅技術(shù)是提升多晶產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路。未來(lái),黑硅技術(shù)有望成為高效多晶量產(chǎn)的主流工藝路線,將為適用于黑硅技術(shù)的導(dǎo)電漿料帶來(lái)巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。
無(wú)錫尚德自主研發(fā)的濕法黑硅電池已成功量產(chǎn),在提升電池轉(zhuǎn)換效率及組件功率方面均取得了突破性進(jìn)展。目前,無(wú)錫尚德的黑硅產(chǎn)線正處于積極布局?jǐn)U產(chǎn)中,預(yù)計(jì)到2018年第一季度,無(wú)錫尚德黑硅電池產(chǎn)量將達(dá)到500MW。假如某一天人們能高效利用太陽(yáng)能,相信能解決很大的能源問(wèn)題,畢竟太陽(yáng)能是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的,能保證人類的永續(xù)發(fā)展,要我們科研人員更加努力。