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乐鱼-异质结电池产业链及市场预测研究专题(一)

作者:肥仔 发布日期:2024-07-29

HJT概述

HJT是(Hetero-junctionwith Intrinsic Thin-layer)的缩写,中文翻译为“具有本征非晶层的异质结”。HJT或HIT电池凡是指的是单结晶硅和非结晶硅的夹杂太阳电池或异质结太阳电池。它最早由日本三洋公司(2008年被松下公司收购)在1990年成功开辟,并将HIT申请为注册商标。在2015年三洋的HJT专利庇护竣事,手艺壁垒消弭后,今朝,中国、德国、法国、美国、意年夜利等国度正在鼎力推动有关HJT电池的研发和机能提高工作。

HJT太阳电池作为第三代N型手艺线路的电池片,是基在硅片的太阳能电池手艺和薄膜光伏手艺的融会,且兼具二者长处,更方向在半导体手艺,其道理可理解为:经由过程插入一个更宽的带隙层进行钝化使电子与根本区域分手,以取得更高的开路电压。是以它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,具有转换效力高、工艺温度低、不变性高、衰减率低、双面发电等长处。

HJT vs PERC

今朝主流的高效的电池片手艺中,PERC是投资本钱最低、产线兼容率最高的手艺之一。PERC是在常规电池后背采取活性钝化层代替铝背场,固然PERC叠加电池和组件手艺可使量产效力接近或跨越23%,但仿佛已逐步接近瓶颈。与PERC比拟,HJT有着高效力、低衰减、高双面率、弱光发电高、高靠得住性和薄片化等优势。最近几年,硅料价钱一向水长船高,较PERC电池而言,HJT趋势更薄用料更省,与PERC电池的本钱差距逐步拉近。相干研究资料注解,HJT硅片厚度在2021年已到达150um。而且一些具有手艺与本钱实力的范围化企业正最先睁开迈向120um、110um的摸索。而PERC电池,硅片厚度在近期才最先降到165um。

现阶段PERC与HJT的用硅料本钱差距很是小,可预感的趋向是HJT的用硅料本钱将跟着薄片化水平与PERC拉开距离,在硅料本钱上可下降幅度在35%摆布。但HJT的非硅材料本钱比PERC高,所需非硅材料本钱占比从高到低顺次包罗银浆(59%)、靶材(14%)、气体(10%)、化学品(10%)、网版(7%),估计 2022 年 HJT 平均非硅本钱可节制在0.42 元/W,相较在 PERC+超出跨越 0.21元/W。现阶段我国HJT产线良率可到达96%摆布,平均效力已到达24%摆布并有望晋升到24.5%~25%。

2020-2023年各类电池手艺平均转换效力转变趋向

资料来历:CPIA OFweek清算制图

HJT和PERC手艺对照

资料来历:钧石能源 《TOPCon电池效益可行性阐发》 OFweek清算制图

HJT财产链和市场

光能、风能、核能作为我国范围化利用的新能源,此中光伏财产是我国具有国际竞争力的财产之一。

光伏发电是一种把太阳能转化为电能的进程,其发电道理是太阳光照在半导体P-N结上,构成新的空穴-电子对,在P-N结内建电场的感化下,N区的光生空穴流向P区,P区的光生电子流向N区,构成从N到P的光生电动势,从而使P端电势升高,N端电势下降,接通电路后就构成P到N的外部电流。电流可以送往蓄电池中存储起来,也能够直接鞭策负载工作。

HJT是以N型单晶硅(c-Si)为衬底光接收区,颠末制绒清洗后,在正面顺次沉积了厚度为5-10nm的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)、搀杂的P型非晶硅(p-a-Si:H)并和硅衬底构成p-n异质结。硅片的后背又经由过程沉积厚度为5-10nm的i-a-Si:H和搀杂的N型非晶硅(n-a-Si:H)构成背概况场,最后经由过程丝网印刷在两侧的顶层构成金属基电极。

资料来历:《Future directions forhigher-efficiency HIT solar cells using a Thin Silicon Wafer》,Satoshi Tohoda 等

光伏电池片今朝的成长阶段:铝背板BSF电池(1代)→PERC电池(2代)→PERC+电池(2.5乐鱼体育app代)→HJT电池(3代)→IBC电池(4代),今朝财产正处在PREC电池扩产岑岭期,慢慢向PREC+、HJT拓展阶段,国内很多企业慢慢加年夜HJT电池产线、产能和研发有关的投资结构。全球HJT现有主流厂商的平均量产转换效力在23%摆布,在尝试室的效力能到达26%。猜测将来5年能冲破25%。

太阳能电池类型

资料来历:CPIA OFweek清算制图

HJT电池财产链上游为原材料和制造装备供给商,包罗硅片、银浆、靶材、镀膜装备、丝网印刷装备等,中游为电池组件出产环节,下流利用包罗光伏发电系统和发电产物。

凡是HJT出产步调仅包罗制绒清洗、PECVD、PVD/RPD、丝网印刷、烧结五个环节,对应装备别离为制绒清洗装备、PECVD装备、PVD/RPD装备、丝网印刷装备和烧结炉。此中HJT非凡的晶硅/非晶硅界面态钝化布局对工艺、装备、出产情况、操作程度、材料配套等要求很是严苛,虽然较其他手艺线路的电池出产工艺简化,但敏感度高,薄膜厚度、压力、真空度、干净度、流量气体的经由过程、沉积速度、零部件的放置位置等各类身分的细微差别均会对镀膜质量发生影响,进而影响电池效力。是以HJT对工艺精度等综合方面的高要求决议了加速要害装备国产化历程难度挑战难度较年夜。

HJT电池工艺流程和所需装备

资料来历:OFweek清算制图

HJT电池制造工艺流程中所需的较多要害装备仍以进口为主,也有我国少数国产装备品牌厂商具有装备供货能力。

HJT焦点供给环节装备商环境

资料来历:OFweek清算制图

CPIA陈述猜测指出,2022全球光伏新增装机量为225GW(乐不雅)/180GW(守旧),中国光伏新增装机量为75GW(乐不雅)/60GW(守旧);到2025年新增装机量将达330GW(乐不雅)/270GW(守旧),中国新增装机量达110GW(乐不雅)/90GW(守旧)。在节能减排和降本增效的年夜布景下,光伏财产延续扩大,而异质结电池手艺不竭成熟,产能也最先释放。据统计,2016年我国异质结电池产能仅为2GW,2018年我国异质结电池手艺仅占有约1%的市场份额,2020年已晋升至约3%。估计到2025年,我国异质结电池手艺在光伏电池手艺中将占有10%摆布的市场份额。跟着我国异质结电池手艺的不竭冲破、财产化本钱的有用节制和市场据有量的逐步扩年夜,其财产范围将显现高速增加态势,有望从2020年的44亿元增加至2025年的近350亿元。

从风光储一体化的角度看,材料在风光储中占本钱比力年夜,它的降本和平安性改良是一体化解决方案降本增效的焦点冲破口。在光伏组件中,光伏电池本钱占比约65%。异质结作为光伏电池将来的最新趋向,其降本的路径极其清楚,制造装备端和辅材同样成为了提高风光储一体化方案收益的切入标的目的。

银浆是制备电池片金属电极的要害辅材,是由高纯度(99.9%)金属银的微粒、玻璃氧化物、有机树脂、有机溶剂等所构成的一种机械混和物的黏稠状的浆料。导电银浆首要用在光伏电池金属化环节,银浆颠末丝网印刷进程别离印制在硅片的两面,烘干后颠末烧结,构成光伏电池两头电极,从而起到导电感化,使电池发生的光生电流导出作为电力利用。

资料来历:聚合资份招股仿单

在HJT辅材本钱中,低温银浆今朝在HJT电池占比跨越22%,因为超细银粉原料供给问题、产物导电率、焊接力等极高门坎的限制,京都 ELEX 凭仗其股东别离为有机树脂龙头日本第一,工业制药和全球银粉最年夜制造商日本DOWA的碾压性实力,今朝,日本京都 ELEX(KE)全球低温银浆市场的份额超90%。而国内低温银浆供给能力仍在起步阶段,国产化率仅为20%摆布,但市场增速较年夜。今朝宣扬涉足该范畴的国内厂商首要有晶银新材、帝科股分、常州聚和、深圳首驰等少数国内企业。高维财产咨询猜测HJT低温银浆全球市场将从2020年的86吨升至2025年需求1415吨。按8500元/kg来计较,市场范围在2025年可达120亿。

资料来历:CPIA 高维财产咨询猜测


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