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未来高效电池技术产业化趋势:常规电池产量持续下降, PERC 份额提升空间最大,其次为背接触和异质结技术( ITRPV )高效晶硅电池技术选择性发射极背钝化 PERC( P型单多晶或 N型单晶)异质结 HIT( N型单晶)背接触 IBC( N型单晶)高效晶硅叠层新概念电池选择性发射极电池5Cross-section of Laser Grooved, Buried Contact Solar Cell.PERL 电池保持多年的 25.0% 晶硅电池转换效率世界纪录6Schematic of high efficiency laboratory cell.Electron microscope image of the top surface of aPERL Cell showing a broken electroplated finger. Thetotal finger width is less than 20 μm and the contactwidth is 3 μ >m.P 型 -PERC 电池技术 PERC 电池效率绝对值在单晶上可提高 1% ,在多晶上可提高 0.5% ,PERC 技术具有与现有产线兼容度高,易于进行产线升级,每瓦成本相对传统晶硅电池基本持平PERC 将成为行业高效电池主流技术并逐步替代常规电池PERC 电池 LID 问题可以通过硅片摻镓或减少氧含量解决,以以及退火工艺88IBC电池的工艺(提高 Jsc)IBC电池的工艺(提高 Jsc)硅基太阳能电池世界纪录12日本真空立式 hot-wire CVDSiH4+H2钨丝 (1700C)Hot-wire CVD没有等离子体对硅片表面轰击造成的损伤,可以获得比 PECVD更高转换效率的 HIT 电池。日本松下在马来西亚的 HIT 电池工厂主要采用 hot-wireCVD设备日本住友 RDP vs. 溅射 ITO镀膜低材料成本小占地面积和高操作性—高生产效率tact time~50 秒低电阻,高透光率,低表面损伤—高转换效率可以提高 1%的绝对转化效率80MW HITCoO电池年产出数据 87.27MW 一次性投入折旧4,164,777.9 ? 项目 百分比 CoO( ¥¥?? /W)/W)CoO($/W)CoO($/W) CoO(CoO(?? /W)模组产能 84.67 MW 项目 投入 使用年限 残余价值 年折旧 CoO/W 100.00% 4.6043 0.7584 0.5547 模组产出 280,119 pcs 生产设备一次性投资 27,652,771 7 10.00% 3,555,356.3 ? 一次性投资折旧/ 年 8.91% 36,590,085 6,027,028 4,408,444模组功率 302.27 W 厂房土建 +结构 1,950,964 20 10.00% 87,793.4 ? BOM 78.53% 304,568,19 0 50,167,71 4 36,694,96 3转换效率 18.58% 厂房土建及结构工程配套设备 46,506 7 10.00% 5,979.3 ? 人力成本 1.90% 7,380,000 1,215,615 889,157设备Uptime 85.00% 厂房设施 2,915,663 20 10.00% 131,204.8 ? 厂务运行成本 7.31%28,360,325 4,671,442 3,416,907良率 94.05% 水站 72,289 20 10.00% 3,253.0 ? 维护成本(厂务) 1.23% 4,790,000 788,997 577,108组件封装损失 2.00% 水站配套设备 783,735 7 10.00% 100,765.9 ? 维护成本(产线) 2.10% 8,160,560 1,344,187 983,200电站 939,759 20 10.00% 42,289.2 ?电站配套设备 46,988 7 10.00% 6,041.3 ?气站 127,711 20 10.00% 5,747.0 ?气站配套设备 726,747 7 10.00% 93,438.9 ?环境安全 674,699 20 10.00% 30,361.4 ?环安配套设备 797,590 7 10.00% 102,547.3 ?BOM 其他 1,643,813.2 ? 36,698,745.7 ?项目 用量 单价 年费用6“ n-mono wafer 17,870,400pcs/ye ar 1.10 ? 19,593,771.9 ? 1SiH4 (5.0) 746.0m3/year 79.49 ? 59,301.6 ?H2 (5.0) 6,052.5m3/year 1.89 ? 11,426.3 ?O2 (5.0) 5.5m3/year 33.25 ? 182.9 ?Ar (5.0) 579.0m3/year 0.97 ? 560.3 ?NF3 (5.0) 158.5m3/year 140.28 ? 22,233.9 ?PH3/H2 (5.0;1% PH3 in H2) 359.5m3/year 84.65 ? 30,431.7 ?TMB/H2 (5.0; 1% TMB in H2) 503.5m3/year 418.95 ? 210,941.3 ?N2 (5.0) 17,888.5m3/year 0.14 ? 2,433.7 ?N2 (2.8) 480,367.5m3/year 0.11 ? 52,840.4 ?HNO3 ( ≥ 65 %; SC Grade) 48.0m3/year 1,447.00 ? 69,456.0 ?HF (49.0-50.5 %; SC Grade) 19.0m3/year 1,551.76 ? 29,483.4 ?HCl ( ≥ 37 %;SC Grade) 7.5m3/year 855.88 ? 6,419.1 ?H2O2 (30%; SC Grade) 208.0m3/year 989.61 ? 205,838.0 ?Additiv 25.5m3/year 7,000.00 ? 178,500.0 ?KOH (50%) 202.0m3/year 1,840.60 ? 371,801.6 ?Screen Cleaner 2.0m3/year 1,891.50 ? 3,783.0 ?ITO Target * 16.0 53,519.00 ? 856,304.0 ?1Ag Target * 22.0Target/year 59,859.63 ? 1,316,911.9 ? 1NiV Target * 12.0Target/year 11,500.00 ? 138,000.0 ?Frontside Print (Finger) HJT1,787.0Target/year 1,685.98 ?3,012,850.8 ? 1Screens Frontside (Finger) 3,574.0Kg/year 70.00 ? 250,180.0 ?Module 材料 10,275,094.0 ? 1人力 889,156.6 ?项目 年费用厂务运行成本 3,416,906.6 ?项目 用量 单价 年费用cell 生产设备 Electricity 15,755,736kWh 0.90 ? 1,708,453.3 ?厂务动力 Electricity 10,503,824kWh 0.90 ? 1,138,968.9 ?HIT高成本的主要原因和解决途径高设备折旧 —— 采用低成本设备,提高设备使用率低温银浆和 TCO成本高 ---提高材料使用率(减少用量);替换低成本材料(铜电镀?)降低 N型硅片价格79.1%1.9% 6.1%1.2%2.1%9.5%BOM人力成本厂务运行成本维护成本(厂务)维护成本(产线)一次性投资折旧 /年53.4%2.3%3.6%8.2%28.0%4.5% 6“ n-mono waferITO Target *Ag Target *Frontside Print (Finger) HJTModule 材料其他PERC 电池 --P 型硅、 N 型硅日本松下( Panasonic ):现有产能共 1GW , 160MW 为一条产线,电池线的设备价格为 3.5亿元人民币电池量产转换效率 ~22.5%,组件端良品率 ~99%,设备开机率 ~96%, CTM~ -8%马来西亚工厂 HIT 组件成本 ~0.7美元 /瓦 , 日本本土工厂成本 ~0.8美元 /瓦所有硅片电池均为HIT电池的生产情况125mm× 125mm,主要原因是薄片化(初始硅片厚度 150 μm,制成电池后厚度为 110 μm)后如果采用 156mm× 156mm硅片在丝网印刷段容易碎片最早的 HIT 组件投入使用至今大约 11年,累计衰减仅为 2%~3%欧美大规模量产计划:Solarcity 收购 Silevo ,在美国建设 1GW HIT 电池工厂;欧洲联合研究中心最近公布“ MW 级先进光伏制造工厂计划( X-GWp) ,核心目标是推动新型高效( 22-25%) HIT 电池的量产,预计在 2017年建设产能 1GW 的工厂。1.041.001.02vevaluem-thickcell IscVoc18HIT cell Thickness0.960.9850 100 150 200Relatito165-m η =23.9%晶硅叠层太阳能电池19钙钛矿 +晶硅叠层电池的最大理论转换效率 ~36%20钙钛矿晶硅叠层电池 — 机械叠层21钙钛矿晶硅叠层电池 — 单片式22