晶体硅、非晶硅异质结电池量产技术进展-杨立友

晋能清洁能源科技股份公司 晶体硅 -非晶硅异质结电池 量产技术进展 2018年 11月 2 光伏摩尔定律 累 计 安装量 （GW） 3 摩尔定律的核心  周期性、几乎无止境的技术进步与迭代  成本几乎无止境的下降  市场与产业规模长达几十年的 高速扩张 核心 光伏电池技术市场占比 BSF电池仍占大部分市场份额， 2017年占比约 75%。 PERC电池是当前产 能最大 的高效电池， 2018年占比 可能超过 50%。 HJT电池和 IBC电池份额逐年增长，为最具潜力特高 效电池。 4 *Source: ITRPV.NET 量产电池效率 实验室大尺寸效率 双面性 工艺步骤数量 N-PERT ~21% 22.8%* 是 ~8 HJT ~22.5% 26.33%** 是 ~4 IBC ~23% 26.33%** 否 ~20 5 N型技术的对比 • 异质结技术能够兼具超高的电池效率和双面发电性能 • 异质结技术工艺步骤相对简单 ，规模化量 产后效率提升空间和成本降低空间更大 • 异质结是光伏技术未来向 25%效率水平发展的有效过度 * 比利 时 IMEC **日本 Kaneka 6 晋能 HJT产品量产情况介绍 • 晋能 HJT工厂的设计方案 • 目前量产情况 • 未来发展计划 7 晋能异质结产品工厂的筹划方案 • 工艺流程简单 • 工艺温度低排放少 • 无光致衰减 • 无电位衰减 • 低温度系数 • 可双面发电 产品特点 项目目标 —— 建立一条可量产、可推 广的异质结生产线 8 晋能科技超高效异质结电池组件生产基地 园区规划 2GW异质结产品产能，目前已建成 100MW电池组件中试线 9 晋能 HJT产品量产情况 Eta Uoc Isc FF Rs IRev2 平均值 23.27 0.735 9.562 79.94 0.0015 0.002 最高值 24.04 0.749 9.628 80.79 0.0014 0.001 正面 背面 晋能 HJT产品量产情况 10 97.55% 98.46% 98.23% 97.12% 97.02% 96.53% 97.35% 96.72% 96.94% 97.49%98.29% 97.11% 98.35% 97.34% 98.28% 98.16% 98.61%97.50%98.69% 60.00% 65.00% 70.00% 75.00% 80.00% 85.00% 90.00% 95.00% 100.00% 105.00% 9月良率走势 良率 目标值 11 HJT电池效率趋势 • 2017-2018 HJT电池效率趋势 12 晋能 HJT产品量产情况 • 目前效率分布比常规产品较宽，需要进一步攻关 • 电池产出良率与产线工艺控制关系密切 • 随着低效标准的不断提升，良率还需要大量工作 • 根据长期的运营经验，对电池结构进行优化调整 • 电池效率和良率达到项目计划目标 13 晋能 HJT产品量产情况 • 量产双面组件双面性 89.61% • 量产单面组件第三方测试功率达到 331.23W 测试方 SN Voc Isc Pmax Vpmax Ipmax FF CGC 3261226110006 44.19 9.74 331.23 37.26 8.891 76.97% 注：采用 60片 M2电池，尚未使用半片、 MBB等组件提效技术 14 晋能晋中实验电站 • 晋中 实验电站容量 0.258MW，累计装组件 0.19MW，从 2018年 1月 13并网 • 组件类型 包括单晶、多晶、双面异质结、反射型以直接诶产品以及半 片组件和 IBC组件 • 支架总共布局 41套，包括带倾角平单跟踪 6套、倾角四季可调 4套、固定倾角支架 31套 • 实验电站严格对比了在晋中地区各种类型组件和安装方式的产品发电量数据 15 晋能晋中实验电站 16 双面发电量增益 w a t e r m e a d o w c o n c r e t e f l o o r w h i t e l a c q u e r s a n d s n o w a v e r a g e r e f l e c t i v i t y 8 . 5 2 0 3 0 4 0 5 0 8 2 . 5 a v e r a g e g e n e r a t e d e n e r g y 4 . 2 5 . 6 1 1 . 5 1 7 . 4 2 3 . 3 3 5 a c t u a l v a l u e 6 1 3 . 3 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 R e f le c t iv it y / in c r e a s e o f g e n e r a t e d e n e r g y （ % （ T h e p o w e r i n c r e a s e f o r H J T m o d u l e s u n d e r D i f f e r e n t R e f l e c t i o n C o n d i t i o n a v e r a g e r e f l e c t i v i t y a v e r a g e g e n e r a t e d e n e r g y a c t u a l v a l u e • 不同地面反射情况下的反射率和发电量增益的软件模拟见下表 • 晋能根据实验电站和客户端电站的严格对比，证实了水面和水泥地面的发电量增益略高于模拟数据，在相 关白色涂料或砂砾地面情况下，异质结的双面发电量增益将超过 20%，与跟踪支架结合后增益更高 超高效异质结 (HJT)太阳能组件 JNHM • 双面发电，增加 10%~30%发电量 • 优异的弱光响应 • 低至 -0.27%的温度系数 • 低衰减，标准 LID测试条件为负衰减 • 双玻 +异质结设计，从根源上消除 PID • 每瓦综合发电量高出常规产品达 20%以上 17 超高效异质结 (HJT)组件 大幅提升实际发电量， 度电成本最低化！ AKT PECVD-灵活稳定的量产平台 • 经过相关行业验证 • 性能稳定 • 产能提升空间大 • 工艺灵活 • INIP镀膜 顺序灵活调整 • 实验腔体同步 验证便利 • 生产调度更加灵活 18 AKT VHF数据 膜厚均匀性 VHF镀膜均匀性和 RF基本持平。 分组 膜厚均匀性 VHF 4.68% RF 4.45% 19 少子寿命 VHF少子寿命略有提高。 RF少子寿命平均 1596μ s， VHF少子寿 1698μ s AKT i/n共腔沉积 少子寿命 i/n共腔生产，少子寿命高于 BL。 i/n共腔少子寿命平均 2070μ s。 BL少子寿命平均 1613μ s。 电性能数据 i/n共腔实验组 Eta较 BL低 0.17%（ abs），主要为 Voc 低 3mV。 Comment Eta(%) Uoc(mV) Isc(mA) FF(%) BL 0 0 0 0 in共腔 -0.17 -3 -26 -0.1 20 AKT i/p共腔沉积 少子寿命 i/p共腔生产，少子寿命降低。 i/p共腔少子寿命平均 1023μ s。 BL少子寿命平均 1370μ s。 电性能数据 i/p共腔实验组 Eta较 BL低 0.3%（ abs），主要为 Voc 低 10mV。 Comment Eta(%) Uoc(mV) Isc(mA) FF(%) BL 0 0 0 0 ip共腔 -0.30 -10 0 0.15 21 AKT i/p载板分离沉积 少子寿命 • BL少子寿命平均 1705μ s， i、 p分载板少子寿命平 均 2098μ s。 电性能数据 • i、 p分载板实验组 Eta较 BL高 0.17%（ abs），主要为 Voc高 7mV。 22 Comment Eta(%) Uoc(mV) Isc(mA) FF(%) BL 0 0 0 0 i,p分载版 0.17 7 33 -0.4 23 PVD和 RPD的对比 • 单面镀膜 VS双面镀膜 • 设备机理导致的量产能力差异 • 设备供应商数量 • 靶材供应商数量 • ITO VS IWO靶材性能差异 24 PVD和 RPD的对比 • RPD/PVD电性能对比 RPD设备 异常 25 异质结 MBB技术最新进展 • 电池银浆消耗降低 50%， CTM 提升 1.1%， 电池片效率 绝对值 提升 0.3%， MBB项目综合功率增益 2.4% 26 成本降低情况 硅片 • 随着规模扩大，预计 N型硅片价格逐渐接近 P型，预计降低 5% 导电 银浆 • 与供应商共同开发新产品，同时优化耗量，降低 50% TCO靶 材 • 开发新靶材材料，提效降本，降低 30% 制绒添 加剂 • 开发新供应商，已降低 80% 设备 • 设备预计单位产能提升 20%，单价降低 30%，整体设备折旧降低 50%左右 预计 2018年 HJT产品整体成本 与单晶 PERC的 差距在 20%，未来有望降低到 10%以内 27 晋能科技产能规划 • 晋能计划在 2018年底再进行 100MW扩产，项目关键指标如下： • 效率 ： 24% • 良率： 98.5% • 成本：＜ PERC× 115% • 设备国产化探索：国产化率超过 50% • 突破经典的 4步工艺流程 谢谢 光伏制造的领跑者 / 商业模式的变革者