2018异质结电池报告集合

日程 时间 演讲主题/人 主持人：中国科学院电工研究所研究部主任 王文静 9:00-9:25 演讲主题：HJT 电池成本降低路径 演讲人：中国科学院电工研究所研究部主任 王文静 9:25-9:50 演讲主题：晶体硅-非晶硅异质结电池量产技术进展 演讲人：晋能清洁能源科技股份公司技术研发总监 李高非 9:50-10:15 演讲主题：HDT 异质结太阳能电池的产业化技术和关键点 演讲人：钧石（中国）能源有限公司技术研发部总监 宋广华 10:15-10:40 茶歇 10:40-11:05 演讲主题：浅析 N 型单晶硅材料性能提升电池效率之路 演讲人：锦州阳光能源有限公司技术研发部部长 刘玉颖 11:05-11:30 演讲主题：异质结技术发展 演讲人：晶科能源首席科学家 王琪 11:30-11:55 演讲主题：投资人对异质结电池产业链机遇与挑战的思考 演讲人：三峡资本控股有限责任公司投资总监 郑海军 11:55-12:05 研讨问答 12:05-13:15 午餐 主持人：晶科能源首席科学家 王琪 13:15-13:40 演讲主题：高效异质结（HJT）双面电池组件技术及其产业化进展 演讲人：中智（泰兴）电力科技有限公司 张闻斌 13:40-14:05 演讲主题：异质节太阳能电池用 TCO 量产解决方案 演讲人：冯阿登纳真空设备（上海）有限公司应用工程师 闫宁宁 14:05-14:30 演讲题目：异质结太阳能电池超高精度自动化上下料解决方案 演讲人：德国 Jonas & Redmann，中国区总经理 于国丰 14:30-14:55 演讲主题：双面异质结，为更多商业与住宅需求提供太阳能光伏解决方案 演讲人：上澎太阳能科技有限公司 朱家臻 14:55-15:20 演讲主题：电站侧对光伏电池组件新技术的考量 演讲人：北控清洁能源集团有限公司技术及研发部 陈雄飞 15:20-15:40 茶歇 15:40 -16:00 演讲主题：量产型异质结产业化装备 演讲人：北京捷造光电技术有限公司副总经理 鲍刚 16:00-16:20 演讲主题：理想万里晖 PECVD 装备助推异质结电池行业发展 演讲人：上海理想万里晖薄膜设备有限公司商务经理 耿茜 16:20-16:40 演讲主题：更低的 CoO，助力中国 HIT 产业发展 演讲人：Singulus technologies AG 中国区销售总监 韩美洲 16:40-17:00 演讲主题：用于制造高效异质结电池的高产能 PECVD 量产镀膜设备 演讲人：昆山迅立光电设备有限公司董事长 邓勋明 17:00-17:15 研讨问答 HJT电池成本降低路径 王文静 中科院电工所 中国科学院大学 HJT电池技术发展三大主题 效率 成本 寿 命 哪个更重要？ 目前的效率水平23% 成本瓶颈：  设备  银浆  ITO 寿命成本 效率 Al-BSF 各种晶体硅太阳电池大规模应用的要素对比 寿命成本 效率 P-PERC 寿命成本 效率 N-PERT 寿命成本 效率 N-HIT 双面发电弥补 效率的稍低 双面发电增强 效率的优势 度电成本降低的逻辑 度电成本 组件成本 BOS成本 维护成本 组件寿命 发电量增加 材料成本 工艺成本 生产设备成本 组件衰减 双面发电 跟踪系统 效率高 LCOE 降低成本路径之一 扩大规模 晶体硅成本下降的学习曲线 一种电池产量只有 增加到一定规模才 能使得其成本得到 较大的下降 自2006年以后价格 下降速率有加速的 趋势 PERC电池的规模 VS HJT电池的规模 台湾, 54.00% 欧美, 29.00% 大陆, 13.00% 其它, 4.00% 2014年PERC电池产能2400MW 台湾, 49.00% 欧美, 37.00% 大陆, 5.00% 其它, 9.00% 2014年PERC电池产量1200MW 2017年PERC 电池规模 已建产能拟建产能 日本松下1GW 长洲产业50MW 台湾新日光15MW 泰兴中智160MW 840MW 汉能120MW 480MW 山西晋能120MW 福建均石100MW 福建聚能500MW 上彭70MW 东方环盛（原 国电集团） 50MW(停 产) 国电投100MW 爱康200MW 彩虹集团1GW 通威＋三峡集 团＋微系统所 1GW 合计1755MW 4120MW 除松下外，单个企业达产最大规模160MW 到2018年低将建成超过60GWPERC 电池生产线！ 公司 2016产能2017产能2017产能E 公司 2016产能2017产能2017产能E 1 山东润峰 1000 1000 20 亿晶光电 300 700 700 2 潞安光伏 500 2500 21 东方环盛 760 760 1500 3 润阳悦达 540 4000 22 苏民新能源 0 0 3000 4 东方日升 0 1000 2000 23 爱康/爱旭 900 2500 4500 5 中电光伏 35 35 100 24 横店东磁 500 500 6 晶澳太阳能 700 3000 4200 25 中环股份 1200 1200 7 天合光能 700 800 2000 26 大和热磁 100 100 8 阿特斯 240 500 1500 27 航天机电 100 100 9 晶科 100 2500 3500 28 旭宏光电 680 680 680 10 中利腾辉 500 700 2000 29 昱晶能源 350 350 350 11 乐叶光伏 1000 2000 4500 30 新日光 200 600 600 12 平煤隆基 0 2000 4000 31 茂迪 200 200 200 13 通威股份 0 400 6000 32 元晶太阳能 200 200 200 14 韩华太阳能 2500 2600 5000 33 益通光能 120 120 120 15 正泰太阳能 100 600 1000 34 升阳光能 240 240 240 16 无锡尚德 50 600 600 35 Solar Word 500 1000 500 17 顺丰光电 120 480 1500 36 REC Solar 300 1000 1000 18 协鑫集成 0 200 200 37 Adani 200 500 19 晋能清洁能源 80 100 100 38 博威 100 100 100 合计10975 30105 61790 PERC电池大厂的产能情况 降低成本路径之二 效率提高 不同效率的单晶电池材料耗量的下降 M2单晶片面积244.24cm 2 单晶硅片 单片功率（W/ 片） 20%（BSF ） 21.5%（单晶PERC ） 23%（单晶HJT ） 244.24X0.018=4.39632cm 3 /片 4.88W/片 5.25W/片 5.62W/片 4.39632cm 3 /片X2.33g/cm 3 =10.24g/片 2.10g/W 1.95g/W(↓7%) 1.82g/W(↓13.33%) 1000g÷10.24g/片=97.66片 /1kg 0.477W/g 0.513W/g 0.549W/g 正银消耗（100mg/ 片） 20.49mg/W 19.05mg/W(↓7%) 17.79mg/W(13.18%) 60片组件功率（CTM ＝１） 292.8W 315W 337.2W 玻璃+EVA+ 背板单耗 （162.3X140.8=22851.84cm 2 ） 78.05cm 2 /W 72.55cm 2 /W(↓7%) 67.77cm 2 /W(13.17%) HJT电池产线的效率 单位 效率(%) Voc(mV ) Jsc (mA/cm2) FF(%) 双面率 (%) 尺寸(cm 2 ) 产线平均 效率 上彭 22.28 737.1 37.45 (9.15A, M2) 80.73 95 244.3/Cz 21.5% 泰兴中智 23.00 740.0 39.14 (9.27A, M2) 79.41 92 244.3/Cz 22.6% 上海微系统 所 23.18 739.2 38.57 (9.36A, M2) 81.3 87 242.7/Cz —— 晋能 23.03 743.0 38.49 （ 9.40A,M2） 79.79 244.3/Cz 22.3% Panasonic, （2013） 24.7 750 39.5 83.2 — 101.8/Cz 23% Kaneka （2013） 24.2 738.3 40.02 81.9 — 171.28/Cz —— Kaneka （HBC ） 26.6 738.0 42.65 84.9 — 79 —— HJT的未来null从HJT到HBC 单晶PERC电池的效率在急起直追 22.61% 22.71% 22.78% 23.26% 23.45% 23.95% 21.50% 22.00% 22.50% 23.00% 23.50% 24.00% 24.50% 2016.12.20 2017.10.17 2017.10.26 2017.10.27 2017.11.7 2018 近年来单晶PERC 电池效率记录 PERC单面：21.5% PERC双面：21.5% 15% PERC双面+SE ：22% 15% 各种太阳电池的成本比较 资料来源： PVinfoLink HJT电池与PERC 单晶电池的比较 单晶PERC 单晶HIT 增益 备注 硅片面积（cm 2 ） 244.32 244.32 —— 效率（% ） 21.4 22.4 4.67% 功率（W/ 片） 5.23 5.47 4.59% CTO损失 3.5 1.0 -71.43% PERC电池的CTO 损失较大 60片组件功率（W） 300 325 8.33% 硅片价格（USD/ 片） 0.455 0.491 7.91% 此部分的价格差来源与硅片制 造环节 硅片价格（USD/W ） 0.087 0.090 3.45% 此部分价格差的减小来源于 HIT 效率的提高 电池成本（USD/W ） 0.162 0.262 61.73% 电池成本差距较大来源与电池 端制造成本较高 电池价格（USD/W ） 0.175 0.270 54.29% 电池售价的缩小源于对更高效 率的市场需求 毛利率（% ） 8.0 3.0 -62.5% 毛利率的差别源于市场行为 组件成本(USD/W) 0.262 0.354 35.11% 组件差价的缩小来源于：  CTO损失差别  HIT效率更高 组件价格 0.315 ？ 如果按照PERC 电池的成本与售 价的差别， HIT 的售价可在 0.426USD/W（2 .98RMB）  HJT电池与PERC 电池的效率差已 经小于等于１％  两者硅片价格差7.91％  但折合成瓦数只差3.45%  电池制造成本拉大了两者之间的 成本差距至61.73%  组件成本又缩小两者差至35.11% 降低成本路径之三 工艺简化 常规铝背场电池P型PERC单晶电池N型双面电池HIT电池 1硅片清洗植绒硅片清洗植绒硅片清洗植绒硅片清洗植绒 2扩磷扩磷扩硼PECVD沉积硼 3 等离子去边or 湿法去背结 湿法去背结湿法去背结 — 4清洗清洗清洗— 5 — —离子注入磷PECVD沉积磷 6 PECVD镀SiNx膜PECVD镀SiNx PECVD镀SiNx PVD镀透明导电膜 7 — ALD+PECVD镀Al 2 O 3 +SiNx ALD+PECVD镀Al 2 O 3 +SiNx PVD镀透明导电膜 8 —激光开槽— — 9 3丝印+3烘干3丝印+3烘干3丝印+3烘干3丝印+3烘干 10测试分选测试分选测试分选测试分选 11 19% 21.5% 21.5% 23% 各种新型晶体硅太阳电池的工艺比对 镀Al 2 O 3 激光开孔 扩硼 离子注入 镀Al 2 O 3 PECVD沉积硼磷高难工艺 几种新型晶体硅电池的优劣对比 常规铝背场电池P型PERC单晶电池N型PERT HIT电池 硅片掺杂P型P型N型N型 硅片晶型单晶/多晶单晶/多晶单晶单晶 工艺步骤5 7 7 4 最难工艺— —硼掺杂镀非晶硅钝化膜 产线平均 效率 20.0%/18.8% 21.5%~22%/19.5% 21.5%% 23% 双面发电 X √ (70%) √ (90%) √ (90%) 成本最低次低次高最高 衰减 单晶6% 无无 综合评价 效率已达到瓶颈，将陷 于低价竞争。渐渐推出 产业 目前性价比最高 衰减问题严重 无光衰、双面发电 效率提升空间有限 成本不易下降 无光衰、双面发电 效率提升潜力最大 主要任务是降本 降低成本路径之四 设备降价 HIT产业化各个环节各种技术种类 1 2 3 4 5 清洗 批次清洗 a-Si膜 Cat-CVD PECVD 透明导电膜 RPD 磁控溅射 前电极 丝网印刷 丝印细栅 +SWCT 背电极 丝网印刷 丝网印刷 +SWCT 磁控溅射 电镀 电池测试 多次闪光 氙灯+LED 长脉冲 LRC补偿电 路 稳态光源 串焊 多主栅+ 导电胶 SWCT 组件测试 多次闪光 龙背法 HJT电池的几种不同技术路线 Meyer Bergur 三洋 Ulvac 精曜 全国产 清洗 Rena/Singlus YAC YAC YAC 捷佳伟创 a-Si HELiA PECVD Cat-CVD CCV-1400C-5 Cat-CVD CCV-1400C-5 PECVD 2400UPH PECVD （理想能源） TCO HELiA PVD /ITO 住友RPD/IWO PVD/ITiO SCH-135H 住友RPD/IWO PVD/国产 前电极细栅 ASYS细栅 Micro-Tech(x2) Micro-Tech(x2) Micro-Tech(x2) Micro-Tech(x2) 前电极主栅 SWCT 背电极细栅 PVD Ag/NiV Micro-Tech(x1) Micro-Tech(x1) Micro-Tech(x1) Micro-Tech(x1) 背电极主栅 烘干炉 ? Micro-Tech(x3) Micro-Tech(x3) Micro-Tech(x3) Micro-Tech(x3) 电池片测试 Pasan NPC NPC NPC NPC 焊接 SWCT 导电胶/ 导电膜 导电胶/ 导电膜 导电胶/ 导电膜 导电胶/ 导电膜 层压机 国产 国产 国产 国产 国产 组件测试 Pasam 龙背 ？ NPC NPC NPC 200MW生产线总投资：2 亿元 工艺过程的成本 N- Si Ag Finger N + : a-Si:H(3nm) N: a-Si:H(3nm) IWO(80nm) Ag Finger I: a-Si:H(6nm) P: a-Si:H(4nm) IWO(65nm) SiNx: 80nm AlOx: 20nm SiNx: 60nm 从镀膜厚度看：HJT 电池膜厚较低，设备相对产能较大 不同的TCO沉积技术 React Plasma Deposition RF Sputtering Damage of Surface light heavy IWO target yes no Crystallization higher lower 降低成本路径之五 材料成本的下降 1. TCO 2. 银浆 太阳电池深层次的隐忧nullnull材料丰度 CIGS CdTe Si的丰度为26%，仅次 于氧为世界第二大储 量的元素 SiGe TCO层与不同非晶硅层的功函数匹配导致的填充因子的变化 Kurt-Ulrich Ritzau, Martin Bivour, Sebastian Schröer, Heiko Steinkemper, Patrick Reinecke, Florian Wagner, Martin Hermle, TCO work function related transport losses at the a-Si:H/TCO-contact in SHJ solar cells , Solar EnergyMaterials&SolarCells131(2014)9–13 Eact：激活能（带边到 费米能级的能量间距） 虽然重P 型重掺杂 可以降低对TCO 高 功函数的要求， 但是会增加非晶 硅层的缺陷和吸 收，导致Voc 降低 解决方案之三：背表面电接触层的改进 N-Si Al P: a-Si:H ITO Ag Finger I: a-SiO:H N: a-Si:H ZnO:B 2010年法国INES 的研究（Area=148cm 2 ） 使用低成本的Al作为全背电极，因此降低了对背表面透明导电电极电导特性的要求，因此采用电导率较低但 是红外透光性较好的背透明电极。 Munoz, D., et. al. Towards high efficiency on full wafer a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells: 19.6% on 148cm 2 . In: Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (2010) 全背电极， 作背导电层