Неліктен TOPCon HJT-ны жеңді: Жолға тәуелділік күн батареясы технологиясы жарысын түсіндіреді
Кіріспе
2023 жылы көптеген күн элементі өндірушілері бірдей директорлар кеңесі сұрағына тап болды: егер индустрия P-типті PERC-тен N-типті технологияға ауысуы керек болса, келесі инвестицияны TOPCon немесе HJT-ге салу керек пе?
Қағаз жүзінде HJT талғампаз көрінді. Оның күшті пассивациясы, төмен температуралық өңдеуі, тамаша бифациальды өнімділігі және перспективалы теориялық шегі болды. Бірақ нақты зауыттарда шешімді көбінесе бір сан қабылдады: конверсия құны.
PERC желілерін жүргізіп жатқан компания үшін TOPCon-ге жаңарту шамамен ГВт үшін 50-80 миллион RMBтұрады. Жаңа HJT желісін салу көбінесе ГВт үшін 200-350 миллион RMBқажет етті, тіпті жабдық бағасы төмендеп жатса да. Бұл айырмашылық елемеуге тым үлкен болды.
Сонымен TOPCon жай ғана ең озық технология болғандықтан жеңбеді. Ол PERC-тен жол табиғи түрде TOPCon-ге апарғандықтан жеңді.
Негізгі идея
Күн индустриясы TOPCon-ді вакуумда таңдаған жоқ. Ол TOPCon-ді он жылдық PERC жабдығы, PERC инженерлері, PERC жеткізушілері, PERC сапа деректері және PERC өндіріс әдеттерінің салмағы астында таңдады. Бұл жолға тәуелділіктің.
Техникалық Параметрлер
классикалық мысалы.
| Элемент | TOPCon | HJT | BC |
|---|---|---|---|
| Нарық пен технологияны салыстыру | Премиум және үшінші бағыт бәсекелесі | Басым N-типті бағыт | Жоғары әлеуетті бәсекелес |
| 2025 жылы болжамды модуль өнімінің үлесі | Әлем бойынша шамамен 77.1% | Әлдеқайда аз үлес | Аз, бірақ өсіп келе жатыр |
| 2025 жылы болжамды элемент жөнелтілімі | Шамамен 320 ГВт | Шамамен 48 ГВт | Шамамен 36 ГВт |
| Жаппай өндіріс тиімділігі | Шамамен 25.5-26.5% | Жетекші желілерде 27% жоғары | Бағытқа байланысты, күшті премиум әлеуеті |
| Типтік PERC үйлесімділігі | Өндірістің күрделілігі | Төмен | Орташадан төменге дейін, TBC немесе HBC дизайнына байланысты |
| PERC-тен жаңарту құны | Шамамен 50-80 млн юань/ГВт | Әдетте жаңа желі қажет | TOPCon-нан жоғары, күрделі процесс |
| Жаңа жабдыққа инвестициялық қысым | Қолданыстағы PERC ойыншылары үшін төменірек | Өндірістің күрделілігі | Жоғарыдан орташа-жоғарыға дейін |
| Негізгі процесс қиындығы | Бор диффузиясы, пассивтелген контакт, металдандыру | Төмен температуралық жұқа пленка, TCO, төмен температуралық паста | Үлгілеу, лазерлік ашу, маскалау, туралау |
| Негізгі артықшылығы | Жылдам өнеркәсіптік масштабтау | Тандемдік әлеует үшін жақсы құрылым | Алдыңғы тор жоқ, төмен оптикалық жоғалту, премиум көрініс |
| Негізгі әлсіздігі | Тиімділіктің артуы баяулауда | Ескі мұрамен әлсіз үйлесімділік | Процесс күрделілігі мен өнімділік мәселесі |
Неліктен шығын айырмашылығы маңызды болды
| Өлшем | TOPCon | HJT |
|---|---|---|
| Ауысу құны | Төмен: ішінара PERC желісін жаңарту | Өте жоғары: негізінен жаңа өндірістік желі |
| Жабдықтың үздіксіздігі | Көптеген PERC құралдары мен зауыт тәжірибелерін қайта пайдалануға болады | Жабдық жүйесі айтарлықтай ерекшеленеді |
| Дарын базасы | PERC инженерлері тезірек бейімделе алады | Жаңа жұқа қабықша және төмен температуралық процесс ойлауын қажет етеді |
| Жеткізу тізбегі | PERC экожүйесінен тез мұраланған және кеңейтілген | Бөлек паста, нысана, TCO және процесс экожүйесін қажет етеді |
| Өнімділікті арттыру | PERC негізіндегі өндірушілер үшін оңайырақ | Жоғары оқу құны және жоғары өсу тәуекелі |
Техникалық артықшылықтар
Жол тәуелділігі: TOPCon жеңісінің артындағы жасырын күш
Жол тәуелділігі бүгінгі шешімнің кешегі инвестициямен қатты қалыптасқанын білдіреді. Сала бір бағыт бойынша жабдықты салып, адамдарды оқытып, стандарттарды жазып, сәтсіздік деректерін жинақтап, жеткізу тізбектерін оңтайландырғаннан кейін, басқа бағытқа ауысу қымбат және тәуекелді болады.
TOPCon PERC-тен жол тәуелділігінің үш қабатын да алды.
Төмен ауысу құны: TOPCon қолданыстағы PERC желілерінің үстіне бірнеше негізгі жаңа процесс модульдерін ғана қажет етті, мысалы, бор диффузиясы және LPCVD немесе PECVD пассивтелген контакт қадамдары.
Оң кері байланыс циклі: Көбірек TOPCon желілері жабдық жасаушыларды, паста жеткізушілерін, процесс инженерлерін және сапа топтарын TOPCon-ды тезірек жетілдіруге ынталандырды.
Бекіту әсері: TOPCon өндірістің негізгі тіліне айналғаннан кейін, таланттар, стандарттар, ақауларды жою және жеткізушілерді дамыту бір бағытта аға бастады.
TOPCon күшейді, өйткені көбірек зауыттар оны таңдады. Көбірек зауыттар оны таңдады, өйткені ол күшейді. Бұл цикл шешуші болды.
Неліктен HJT өндірістік жарыста жеңілді, технологиялық жарыста емес
HJT нашар технология болғандықтан жеңілген жоқ. Көптеген жағынан ол техникалық тұрғыдан тартымды.
Симметриялық құрылым күшті бифациальды өнімділікті қолдайды.
Ішкі аморфты кремний тамаша пассивацияны қамтамасыз етеді.
Төмен температуралық өңдеу термиялық кернеуді азайта алады.
Төмен температура коэффициенті ыстық климатта өнімділікке көмектеседі.
HJT болашақ перовскит тандемдік элементтерімен жақсы үйлесімді.
Бірақ HJT-ның күрделі өндірістік мәселесі болды: ол PERC өндіріс базасын мұраланбады.
HJT таңдаған зауыт бар активтердің үлкен бөлігін ауыстыруды, инженерлерді қайта даярлауды, жаңа жеткізушілер жүйесін құруды, жаңа өнімділікті арттыру циклін қабылдауды және үлкен инвестициялық тәуекелді қабылдауды қарастыруға мәжбүр болды. Күн панельдерін өндіру маржасы қысымға ұшыраған кезеңде бұл тек технологиялық шешім емес еді. Бұл өмір сүру туралы шешім еді.
BC: үшінші жол, бірақ оңай жол емес
BC технологиясы көбінесе басқа ықтимал жеңімпаз ретінде сипатталады, бірақ оның жолы TOPCon және HJT-ден ерекшеленеді.
BC дәстүрлі PERC құрылымын толығымен мұра ете алмайды, себебі артқы контакт архитектурасы ұяшық дизайнын түбегейлі өзгертеді. Ол үлгілеуді, лазерлік ашуды, маскалауды және дәл артқы жақ контактін қалыптастыруды қажет етеді. Бұл оны TOPCon-ге қарағанда әлдеқайда күрделі етеді.
Дегенмен, BC әртүрлі негізгі технологияларға қосыла алады:
TBC: TOPCon плюс артқы контакт, TOPCon процесі мен жабдық логикасын бөліседі.
HBC: HJT плюс артқы контакт, HJT пассивациясын артқы контакт құрылымымен біріктіреді.
BC жай ғана қиылыс емес. Ол әртүрлі көлік түрлерін тасымалдай алатын жаңа тасжол сияқты. Бірақ тасжолдың өзін әлі де салу керек, және бұл қымбат.
Негізгі мәселе - өнімділік. Әрбір қосымша процесс қадамы өнімділікті төмендетуші болуы мүмкін. BC өнімділік, шығын және өткізу қабілетін TOPCon деңгейіне жақындата алмайынша, ол премиум нарықтарда күшті болып қалады, бірақ TOPCon-ді үлкен масштабта алмастыру қиын болады.
Өнімді қолдану
Бұл күн панельдерін өндірушілер үшін нені білдіреді
Жаңа ұяшық немесе модуль қуатын жоспарлайтын өндірушілер үшін TOPCon-HJT-BC пікірталасы тек ұяшық тиімділігіне қатысты емес. Ол зауыт экономикасына қатысты.
Қолданыстағы PERC негізіндегі өндірушілер табиғи түрде TOPCon-ге ауысты, себебі жаңарту жолы айқынырақ болды.
Жеткілікті капиталы бар жаңа қатысушылар HJT немесе BC-ді қарастыра алады, бірақ олар жоғары процесс тәуекелін қабылдауы керек.
Премиум модуль өндірушілері BC-ді бөлінген генерация, шатыр эстетикасы және жоғары тиімділік сегменттерін нысанаға алу үшін пайдалана алады.
Ұзақ мерзімді технологиялық инвесторлар HJT-перовскит және TOPCon-перовскит тандемдік бағыттарын мұқият бақылап отыр.
Бұл өндіріс инженерлері үшін нені білдіреді
Алдыңғы қатардағы инженерлер үшін келесі үш жыл TOPCon-ге басым болып қалуы ықтимал. Ең құнды практикалық дағдылар әлі де толық процесс TOPCon бақылауына қатысты болады.
Маңызды бағыттарға мыналар кіреді:
Алдын ала тазалау және бетті дайындау
Бор диффузиясын бақылау
BSG жою
LPCVD немесе PECVD пассивтелген контактіні қалыптастыру
Күйдіру процесінің терезелері
Al₂O₃ және SiNₓ қабықшаларын тұндыру
Металдандыру және пастаны сәйкестендіру
Ақауларды талдау және өнімділікті арттыру
Сонымен қатар, инженерлер перовскитті тандемдік прогресті елемеуі керек. Бақылауға алынатын негізгі көрсеткіштер тек зертханалық тиімділік емес, сонымен қатар тұрақтылық, үлкен аумақты өнімділік және процестің қайталануы болып табылады.
Перовскитті тандемнің бетбұрыс нүктесі
Жолға тәуелділік күшті, бірақ ол мәңгілік емес. Ол жаңа бағыттың өнімділік артықшылығы ауысу шығындарын ақтауға жеткілікті үлкен болғанда үзілуі мүмкін.
Сондықтан перовскитті тандем маңызды. Егер тандемдік технология тұрақты өнеркәсіптік өндіріске жетсе, бір қосылысты TOPCon және бір қосылысты HJT арасындағы ескі пікірталас маңыздылығын жоғалтуы мүмкін. Өнеркәсіп кристалды кремнийді оңтайландырудан бүкіл тиімділік шегін қайта құруға ауысуы мүмкін.
HJT жақтаушылары бұған үлкен үміт артады. HJT-дің төмен температуралық процесі және симметриялық құрылымы оны перовскитті тандемдік интеграцияға табиғи түрде жарамды етеді. Бірақ TOPCon компаниялары да тандемдік шешімдерді әзірлеуде, сондықтан HJT жалғыз ықтимал жеңімпаз емес.
Байланыс және сатып алу
Үш нақты тұжырым
Біріншіден, TOPCon алдағы үш жылда негізгі бағыт болып қалады. 2026 жылдан 2029 жылға дейін TOPCon нарықтың 70%-дан астамын сақтауы ықтимал. Оның артықшылығы тек тиімділікте емес. Бұл жабдықтың қолжетімділігі, оқытылған инженерлер, жеткізушілердің жетілуі, сапа дерекқорлары және жаңарту тәуекелінің төмендігі.
Екіншіден, HJT-ге нақты қайта оралу үшін перовскитті тандем қажет. Егер HJT тек бір қосылысты технология болып қалса, ол TOPCon-ның өнеркәсіптік масштабын өзгертуде қиындыққа тап болады. Егер перовскит-HJT тандемі тұрақты жаппай өндіріске жетсе, жағдай өзгеруі мүмкін.
Үшіншіден, BC - TOPCon үшін ең күшті құрылымдық қауіп, егер ол өнімділік пен шығын мәселесін шешсе. BC сыртқы түрі мен оптикалық жоғалтуды азайтуда айқын артықшылықтарға ие, әсіресе жоғары деңгейлі шатыр және таратылған қолданбалар үшін. Бірақ процесс тұрақты және қолжетімді болмаса, ол әмбебап ауыстыру емес, премиум бағыт ретінде қалады.
Қорытынды ой
Ең жақсы технология әрқашан бірінші болып жеңе бермейді. Қолданыстағы жолға сәйкес келетін технология жиі тезірек жеңеді.
TOPCon HJT-ді жеңді, себебі HJT-дің әлеуеті жетіспеді, керісінше PERC-тің онжылдық өнеркәсіптік жинақталуы тікелей TOPCon-ге нұсқады. Жабдықтар, инженерлер, жеткізушілер, технологиялық терезелер және зауыттық әдеттердің бәрі бір бағытта итермеледі.
HJT қазір саланы тарихи жолынан тарту үшін жеткілікті үлкен технологиялық дивидендті қажет етеді. BC ауыр инвестициялар және технологиялық жетілу арқылы өз жолын құруға тырысады. Перовскитті тандем нақты бетбұрыс нүктесіне айналуы мүмкін.
Ooitech көзқарасы
Жабдық жағынан бақылаушы ретінде, Ooitech TOPCon-нің өсуін күн технологиясының ауысуы тек тиімділік кестелерінде емес, өндіріс алаңында шешілетінін еске салады деп көреді. Модуль өндірушілері үшін жеңіске жететін жол жабдықтың үздіксіздігіне, өнімділіктің арту жылдамдығына, материалдардың қолжетімділігіне және операторлардың оқу қисығына сәйкес келуі керек. Келесі бұзылу, егер тандем технологиясы бүгінгі TOPCon-нің бекітілуін жеңу үшін жеткілікті үлкен өнімділік секірісін ұсынғанда ғана пайда болуы мүмкін.
