HIT会是最有竞争力的下一代光伏电池技术?

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目前看来,HIT是最有竞争力的下一代光伏电池技术。HIT叫法繁多,这么 形成统一名称,各个厂商所有人为战,明明是一样的技术路线,各家公司却偏要叫不同的名字,HIT、HJT、HDT、SHJ随便说说指的是同有另另一个东西,有的是指异质结光伏电池。现在正指在HIT产业推广的初期,消费者还这么 对HIT的优势形成清晰认知,各个厂家却又要标新立异起不同的名字,使得下游电站业主傻傻地分不清楚,增加认知难度,不利产业推广,什么都此处我呼吁国内重要HIT技术路线上的厂家,尽快统一路线名称,为大伙儿儿理解HIT发电优势扫清认知障碍。并且 为本文写作提供几滴 帮助的易治凯先生习惯于把异质结电池叫做HIT,什么都本文使用HIT某些名字。

HIT专利从2015年过期,现在各家发展HIT已无专利方面的障碍,核心障碍在于怎么能不能把成本做低,HIT成本方面的障碍主要来自1、设备未完成国产化单位产能投资额度较高;2、产量较小由于分析N型硅片、关键辅材价格较高。第另一个间题是有另另一个先有鸡还是先有蛋的间题,什么都HIT真正想获得量产突破,还太少 实现关键设备的国产化突破并把单位产能的投资成本大幅降低。哪哪几个年大伙儿儿国家在高精尖设备领域接连突破,我国的装备制造业正在快速由大变强,这也是我对HIT技术路线这么 有信心的由于分析所在。

一、看好HIT电池路线的由于分析

看好HIT技术路线是并且 :

更高的带宽潜力(目前最高25.6%,叠加IBC的带宽记录是26.63%)

更高的双面率(理论双面率可做到98%)

更大的降成本潜力(工艺步骤少、硅片薄片化潜力大)

更低的衰减(无P型组件常见的光致衰减间题)

更优秀的温度系数(温度系数为-0.258%,常规晶硅电池为-0.46%)

更适合与叠瓦技术相结合(HIT电池柔性不易隐裂,更适合)

下面大伙儿儿逐条分析HIT电池的每有另另一个点。

1、更高的带宽潜力

HIT采用N型硅片具有较高的少子寿命,一并HIT采用特殊的非晶硅钝化的对称底部形态还太少 获得较低的皮层复合带宽,哪哪几个特点是的HIT电池还太少 获得很高的开路电压(HIT电池开路电压740mv、perc电池开路电压660 mv,引述自易治凯先生),最终带宽潜力比目前P-perc电池片要高1.5~2%。实验室带宽记录方面,P-perc电池目前最高实验室带宽最近由晶科能源取得23.95%;三洋则是HIT电池带宽记录的保持者,带宽为25.6%。量产平均电池带宽方面,目前国内领先的P-perc电池带宽可做到21.7%,年底实现22%的带宽水平;而以晋能科技为代表的HIT目前量产电池片带宽为23.27%,年底有望实现24%的平均量产带宽。

2、更高的双面率

HIT电池并且 其独特的双面对称底部形态使其更易于制作成双面电池,目前双面率在85%,而未来真正性性开花结果图片 图片 的句子的句子是什么图片 是什么的句子图片 产业化应用的并且,HIT双面率有望达到95+%的水平,这就由于分析未来某个不走心的安装工人把HIT组件正反面安反了,随便说说际发电功率什么都会有太少 损失。P-perc方面目前隆基并且 实现了82%的双面率,这并且 非常了不起的成绩了,并且 并且 其特殊的背面开槽的底部形态,未来再把双面率做高并且 面临太少 的困难。

3、更大的降成本潜力

HIT电池随便说说目前成本更高,并且 未来降本的空间十分巨大,并且 我认为在相关条件性性开花结果图片 图片 的句子的句子是什么图片 是什么的句子图片 时,HIT组件的成本甚至有潜力低于P-perc组件,这主什么都并且 第一:HIT电池加工温度低(240度)所使用到的硅片有潜力做到更薄,HIT电池未来真正性性开花结果图片 图片 的句子的句子是什么图片 是什么的句子图片 之际,可使用60 微米高度的硅片;而P-perc继续降低硅片高度的空间十分有限,并且 其背部的铝背场温度系数和硅片温度系数不同,过薄的P型硅片容易产生隐裂,此外P型电池扩散工艺的加工温度为60 0~900度,过薄的硅片容易在高温下翘边。第二:除了硅片薄化的降本空间更大以外,HIT的工艺步骤也更为简便,完整版生产流程的工艺步骤仅为四步;而晶科P-perc电池为了实现23.9%的转化带宽还太少 叠加多种工艺,工艺步骤在十步以上。

HIT组件成本还太少 做到更低的第有另另一个由于分析主要来自于带宽更高带来的封装成本的降低上。目前一张60 型组件的含税封装成为约为220元/片,封装成本主要饱含 光伏玻璃、EVA胶膜、铝框、背板等等,降本空间有限,成本较为刚性。什么都三年后HIT电池真正爆发之际,大伙儿儿假设封装成本依旧为220元/片依旧合理。三年后HIT电池真正爆发之际P-perc组件功率有望达到360 W,而HIT组件的功率有望达到360 W,仅比较正面功率的情况表下,HIT组件单瓦封装成本比Perc组件低220÷360 -220÷360 =0.056,这就由于分析未来HIT组件在单瓦封装成本上可比perc组件低约6分钱。此处大伙儿儿简单总结一下,HIT组件未来得益于更薄的硅片、更少的加工步骤和更低的封装成本,在克服设备环节的间题并且,单瓦成本有望更低。

4/5、更低的衰减和更优秀的温度系数

P型硅片由“硼”作为主要参杂元素,硅片中的硼氧复合因子会降低电池少子寿命进而另另无缘无故另另无缘无故出现困扰P-perc电池片的光致衰减间题,近些年大伙儿儿通过在掺入镓以及退火工艺,光致衰减间题并且 得到很大程度的抑制,但初始光衰依然无法处置,隆基乐叶HI-MO2组件承诺的初始光衰在2%(实际或可做到1%以内)。HIT电池使用的N型硅片以磷作为主要参杂元素,太少另另无缘无故另另无缘无故出现硼氧复合因子从而从根本上处置了初始光衰的间题。

温度系数是HIT组件从前方面的优势,随着组件工作温度的升高,组件的发电功率会另另无缘无故另另无缘无故出现下滑,常规P型电池的温度系数为-0.46%,这就由于分析温度每升高1度,组件的功率就会下滑0.46%;HIT组件的温度系数为-0.258%,温度每升高1度,功率仅下滑0.258%。不仅这么 ,HIT并且 转化率更高,以热的形式耗散的能量相对更少,在同等情况表下工作温度就低于P型电池。种种因素叠加下,使得HIT组件还太少 在同等功率下有更加优异的发电表现。

6、HIT电池片更适合与叠瓦组件相结合

叠瓦组件比常规组件能封装更多的电池片(60 型常规组件可封装66片),增加有效发电面积(2%↑);用导电胶替代焊带处置了焊带遮挡(4%↑);紧密叠加的电池片叠加导电效果更佳的导电胶降低组件内阻(3%↑);叠瓦组件优秀的封装土妙招带来的各种优秀效应还太少 叠加使得叠瓦组件的发电功率比常规组件高8~9%。这里我先引入有另另一个概念:“按比例提升功率的技术”。明确从前的概念对于大伙儿儿理解高效硅片电池片的未来十分有益。半片技术什么都典型的按比例提升功率的技术,它叠打上去越优秀的电池片上带来的提升越大。半片技术叠打上去常规多晶组件上尽还太少 提升5~6W的功率;并且 同样的技术叠打上去单晶perc组件上就还太少 带来8W以上的功率提升;近些年不断涌现的半片、多主栅、双面有的是非常典型的按比例提升功率的技术。我了解到阿特斯为了挽救即将衰亡的多晶路线,不惜花大价钱在多晶路线上不断叠加新技术,并且 阿特斯在电池技术上叠加的按比例提升的工艺环节太少 ,未来就会有更大的动机去选着单晶硅片。皮层上是为了挽救多晶技术路线而做出种种努力,不断的采购新设备叠加新工艺,但实际上是在加速多晶技术路线的覆灭,并且 终有一天阿特斯可爱的工程师大伙儿们就会发现,要是简单的放弃当事人的执念改用单晶硅片,哪哪几个先进设备就还太少 发挥更大功效、更大价值(扯远了,再回到主题)。

叠瓦组件技术不仅是典型的按比例提升功率的技术,更是提升幅度最大的技术。8%的提升比例使得半片、多主栅等技术在其面前都自惭形秽。既然是按比例提升功率的技术,这么 他应用在越优秀的电池片上,其发挥出来的价值就越大,并且 把叠瓦技术叠打上去270W功率的常规多晶组件上,带来的功率提升为270×8%=21.6W;并且 叠打上去60 5W功率的单晶perc组件上带来的功率提升为60 5×8%=24.4W;晋能目前可把HIT组件功率做到360 W,并且 从前的电池片叠加叠瓦功率还太少 提升360 W×8%=26.4W。并且 是HIT叠瓦双面,把双面发电功率考虑进来则功率差还太少 拉倒更大的水平。

叠瓦组件在封装环节电池片之间会另另无缘无故另另无缘无故出现有另另一个凌空,这对于更厚且更脆的P-perc电池是非常不利的,P型电池片背面指在铝背场,致使电池片很脆,拿在手里轻轻一掰就会碎裂,叠瓦的封装模式对于十分脆的P型电池长期看指在指在隐裂的风险。而HIT电池的有另另一个典型特点什么都柔韧度非常好,拿在手里大伙儿儿还太少 像扇子一样扇。HIT自身独特的底部形态特点,使其天然冰的就更加适合叠瓦组件。

目前标66型叠瓦HIT组件正面功率已还太少 做到360 W,HIT电池片领域技术专家易治凯先生对于未来HIT叠瓦组件正面功率做到60 W+的水平非常有信心。并且 叠瓦技术的核心专利目前有Sunpower持有,这是目前大伙儿儿研发叠瓦技术的重要障碍,喜信是再过不了多久叠瓦组件专利并且 过期失效,届时并且 扫清专利方面的障碍。

最后大伙儿儿总结一下:叠瓦组件作为典型的按比例提升功率的技术,其叠打上去HIT电池片还太少 发挥更大的效益;此外,柔性的HIT电池片也更适合叠瓦的封装形式。还太少 说HIT与叠瓦相互促进,随着未来叠瓦专利技术过期,正面功率大于60 W的双面HIT叠瓦组件会引发新的一轮光伏产业的技术革命,并且 某些轮产业革命后,光伏电有潜力成为全世界大每段地区最为廉价的能源!

二、此60 瓦非彼60 瓦(HIT电池路线的经济性评估模型)

根据文章的上一每段,大伙儿儿并且 了解到了HIT组件的种种优点,现在来到了真正有挑战也是有意思的每段:把HIT组件上述种种优点量化为看得见摸得着的价格差。感性上大伙儿儿都能理解:HIT组件并且 单位面积功率更高且同等功率分类整理电量更高,它单瓦价格理应比常规组件卖的更贵某些,并且 到底卖贵哪几个为宜?量化的模型是哪哪几个?有这么 有另另一个简单的公式能处置上述间题?解答中间的间题什么都本节要完成的任务。

1、同等功率下,HIT组件能比常规组件增益几何?

下图是同等功率下双面HIT组件对比多晶组件的发电表现:

统计16个月的对比发电数据,HIT双面组件可比常规多晶组件多发电21%;随便说说数据亮眼,并且 并且 太少说完整版公平,由于分析如下:1、待到HIT真正爆发之时它的对手应该是单晶perc组件,更合理的对比组应当选着perc组件,Perc并且 有足够充分的数据证明其同等功率下可比常规多晶组件多发电3%;2、双面HIT对比多晶单面太少说公平,最理想的对照组应当是双面单晶perc组件。

并且 不足英文理想的对照数据,我还太少 了依靠理论分析和专家评估。相对于单晶perc组件,HIT组件有的是更强的发电能力,其主什么都并且 :1.更优秀的温度系数(-0.258%,常规组件-0.46%),高温由于分析功率衰减少;2、HIT组件这么 PID、LID由于分析的衰减间题,仅有老化衰减;3、在双面组件对照中,HIT更好的双面率使其背面发电功率更高。

上图是松下HIT电池24年的发电量数据,其2015年的发电量甚至要高于1995年,说明整个生命周期中,HIT组件的衰减是极低的;而P型晶硅组件的衰减承诺为10年衰减10%以内;25年衰减20%以内。长期稳定地发电能力是HIT独特的能力,并且 是经过实践检验的、久经考验的。

考虑HIT组件更优温度系数、无PID和LID衰减、更高双面率等等有利因素后,大伙儿儿有理由相信同等功率的双面HIT组件可比双面perc组件多发电10%(强调:此处的10%仅为估算,要是能有并且 把它作为专业的课题去更深入的研究,得到更多更扎实的实证数据)。此处大伙儿儿就还太少 顺其自然的引入“等效功率”的概念,60 瓦的HIT组件大伙儿儿还太少 等效于110瓦的单晶perc组件。等效功率是大伙儿儿识别HIT价值所在的关键一环,只盯着组件功率不考察同等瓦数下的发电能力,会由于分析大伙儿儿永远无法正确评估HIT的价值。带着等效功率某些概念,大伙儿儿进入下有另另一个每段的讨论。

2、HIT组件卖更贵的合理性基础

HIT组件卖更贵的合理性基础主要分为有另另一个方面,首先是HIT单位面积功率更大,使得下游电站建设过程中和面积相关的成本(类似土地、运输、安装、桩基、支架等)得到更有效的摊低;其次是60 瓦HIT还太少 等效于110瓦的perc组件,并且 在计算价格时大伙儿儿只按照60 瓦来计算,这每段多出来的价值要通过更高的价格差体现出来。

“面积相关成本”是我为了方便大伙儿儿计算高低功率合理价差而引入的重要概念,常读我文章的大伙儿并且 并且 比较熟悉,蒸不烂 悉的大伙儿还太少 移步阅读《用有另另一个公式清晰明了地计算高低功率组件合理价差》。面积相关成本以一块60 型组件为单位,是指一块60 型组件在电站建设、运维过程中指在的运输、安装、桩基、支架、线缆、土地、清洗运维等成本,这块成本按照不同项目类型、不同项目区域有很大差异,通常介于60 0~60 元之间。举例来说某个指在美国渔光互补并带跟踪支架的项目每块组件的面积相关成本并且 高达60 0元;而指在印度采用平铺安装土妙招的工厂屋顶分布式光伏项目的面积相关成本并且 仅为60 元/片组件。新产品有的是从高端现在开始 普及,逐步渗透至低端,Perc产能另另无缘无故另另无缘无故出现初期对比普通组件价格差更高的根本由于分析什么都perc产能<10GW时,选着perc组件的项目有的是哪哪几个面积相关成本非常高的项目,此类项目能承受更高的价格差;而伴随着perc产能的增加,大伙儿儿还太少 提高perc的渗透率,就还太少 让哪哪几个面积相关成本比较低的项目太少 接受perc组件,此时此类项目能接受的合理价差就变小。

同样道理,在HIT全行业产能<10GW时,其渗透的项均是哪哪几个面积相关成本较高的项目,此处大伙儿儿假设初期项目每片组件面积相关成本60 0元。三年后并且 是HIT组件真正产业化应用的元年,彼时HIT组件正面量产功率或可做到360 W;单晶P-perc组件量产功率也还太少 达到360 W,另外假设同等功率下HIT的发电增益是7%(此处选着有另另一个相对保守的数值)。则正面功率360 W的HIT组件实际等效于360 ×1.07=385W的单晶perc组件。对于有另另一个60 0元面积相关成本的电站单瓦摊成本为60 0÷360 =2.42元;按等效功率计算HIT组件单瓦摊成本为60 0÷(360 ×1.07)=2.08;两者差即为第一每段的合理价差2.42-2.08=0.34元。

理价差第二每段来自于HIT组件发电能力更强,正面功率360 瓦的HIT组件等效于360 ×1.07=385瓦,但实际对外销售时仅以360 瓦为基础计算售价。剩下的功率为宜是赠送的。依旧假设以同等功率下HIT组件发电增益是7%,则赠送功率为宜360 W×7%=25瓦,赠送功率的价值为25瓦×单晶perc组件售价=25×2.5=62.5元;摊到HIT组件每瓦的价值为62.5÷360 W=0.175

当事人观察公式,大伙儿儿发现“HIT组件功率”某些项还太少 相互约掉,进而使得公式比较复杂,什么都计算同等功率分类整理电增益带来的组件合理价差的提升的简便公式什么都:发电增益率×P-perc价格。发电增益率7%,且假设届时P-perc组件预期价格为2.5元/W,这么 带来的合理价差的提升为7%×2.5=0.175元。和前面计算结果一致。

此处简单总结一下,HIT组件得益于更高的带宽和更高的发电能力,未来普及时理所应当比当时的主要竞争路线P-perc卖更贵,其卖更贵的合理性基础主要来自与有另另一个方面:1、单位面积内等效功率更高使得面积相关成本得到更有效的摊销;2、同等瓦数分类整理电量更高,等效于赠送了一定容量的组件。

把这两每段和在一并考虑的计算公式为:(面积相关成本以ARC表示)

引述并且的公式,ARC=60 0元 ; 三年Perc组件功率可来到360 W; HIT组件功率360 瓦,等效于360 ×1.07-385瓦 ; 同等功率分类整理电增益率为7% ; 三年后Perc组件价格假设为2.5元/W .

60 0÷360 -60 0÷(360 ×1.07)+7%×2.5=0.52元。计算结果表明,三年后并且 P-perc组件售价为2.5元,HIT组件有充沛理由卖到3元的价格。当前重要前提是:我的假设数据准确并且 下游电站业者能对HIT的价值正确识别。其随便说说本篇文章的写作过程中,我为了体现它的严谨性,选着的数字有的是偏保守的,就比如发电能力某些项,HIT电池专家告诉我,得益于低衰减的底部形态,越到并且 HIT发电能力就越能淋漓尽致的体现出来,电站的整个生命周期中,同功率HIT组件的累计发电量可比常规晶硅组件多20%。

公式大伙儿儿并且 并且 理解,接下来我更想带着大伙儿儿做一次思想的实验,贴近想象力上限,选着HIT叠瓦双面组件对比单面perc组件,计算一下两者的合理价差。有潜力把组件正面功率做到360 瓦的HIT电池片并且 采用叠瓦封装形式(功率可再增加9%),则其正面功率可达360 ×1.09=392W≈390W。并且 是双面HIT,其潜在的发电增益评估为20%(事实上某些数字依旧并且 是保守的),面积相关成本依旧为60 0元,带入计算公式为:

60 0÷360 -60 0÷(390×1.2)+20%×2.5=1.22元。计算结果表明并且 三年后正面功率360 W的单晶perc组件并且 售价为2.5元/W ,这么 正面功率为390瓦的HIT双面组件完整版有充沛理由卖到3.7元/W的价格。并且 届时大伙儿儿把HIT成本控制到较为理想的水平,HIT电池以及组件完整版有潜力在较长时间内获得持续性的超额收益。

三、总结:

本文更像是一次思想实验,随便说说文章中的什么都假设还还太少 几滴 实证数据支持,但文中所搭建的思维分析框架我相信是还太少 经得起时间的考验的。HIT组件最大的特点在于同功率分类整理电量更高,使大伙儿儿正确识别某些块的价值是本文意义所在。总之,放眼未来,光伏电站建设过程中和面积相关的一系列成本如运输、安装、土地、支架、桩基、维护等成本是很难继续降低的,有某些和“人”直接相关的成本(如安装、维护)并且 人力成本的持续上升甚至并且 另另无缘无故另另无缘无故出现不断上升的窘境。进一步降低光伏电成本的最有效突破口便是提升单位面积内的功率和提升同等功率下的发电能力。目前看来,能完美满足某些要求的电池路线什么都HIT,当然并且 能有某些路线能满足从前的要求,同样也并且 在未来的发展中胜出。

HIT目前最大的障碍来自于关键设备为实现国产化,但中国制造2025扶持的什么都中国装备制造业,可见的短期未来在装备制造领域大伙儿儿必将持续的、深入的不断获得更了不起的突破,这是中国崛起的必由之路,这是中国发展的大方向,HIT设备方面的间题,大伙儿儿必将突破并且 太少等太少 。最后的最后,我在附送有另另一个小彩蛋,光伏行业是有另另一个另另无缘无故指在不断变动中的行业,快速变动的特点就使得老牌企业并且 新技术另另无缘无故另另无缘无故出现由于分析老设备快速丧失竞争力,看一看哪哪几个老牌光伏巨头们把,大伙儿资产负债表里背负的包袱正变得这么 沉重。

以上哪哪几个更希望是新光伏巨头的常鸣警钟,也希望是泼向当前perc产能热的一盆冷水。在我的统计数据中,年底perc产能预计就会来到62GW成为主流,并且 贵公司的perc产能年底前还还太少 了投产,那就最好减慢投资步伐,切勿盲目投资,新的一轮技术浪潮下,现在的设备极有并且 沦为不赚钱的一对废铜烂铁。储备资源保护现金流,准备迎接下一波技术升级浪潮吧。

本文来自:索比光伏网