光伏設(shè)備行業(yè)專(zhuān)題報(bào)告:IBC電池技術(shù)有望成為新的平臺(tái)型技術(shù)_第1頁(yè)
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光伏設(shè)備行業(yè)專(zhuān)題報(bào)告:IBC電池技術(shù),有望成為新的平臺(tái)型技術(shù)一、多種技術(shù)爭(zhēng)奇斗艷,IBC有望成為新的平臺(tái)型技術(shù)硅基光伏電池歷經(jīng)三代變化,新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)推動(dòng)光伏發(fā)電的性?xún)r(jià)比不斷上升。光伏電池早期以BSF(AluminiumBackSurfaceField,鋁背場(chǎng)電池)為主要技術(shù)路線,該電池技術(shù)于1973年提出,其特點(diǎn)是采用鋁背場(chǎng)鈍化技術(shù),理論轉(zhuǎn)換效率上限約為20%;隨著光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)于發(fā)電效率的不懈追求以及PERC(PassivatedEmitterandRearContact,發(fā)射極鈍化和背面接觸)技術(shù)的成熟,成本不斷下降,光伏電池轉(zhuǎn)向以PERC技術(shù)為主,該技術(shù)于1982年提出,其特點(diǎn)是采用氧化鋁局部鈍化技術(shù),相較于BSF電池技術(shù),PERC技術(shù)鈍化效果更優(yōu),將電池的極限效率提升至23%左右。隨著PERC技術(shù)的成熟與不斷挖潛,逐步逼近其轉(zhuǎn)換效率的理論極限,業(yè)界開(kāi)始尋求下一代技術(shù),目前推進(jìn)中的主流技術(shù)有TOPCon(Tunneloxidepassivatedcontact,隧穿氧化層鈍化接觸)、HJT(HeterojunctionwithIntrinsicThinfilm,異質(zhì)結(jié))和IBC(Interdigitatedbackcontact,交叉背接觸)等。TOPCon和HJT一般為采用了鈍化接觸技術(shù)的N型電池(也有技術(shù)采用P型硅片),不同點(diǎn)在于HJT是異質(zhì)結(jié)類(lèi)型的電池,是具有顛覆性的技術(shù),對(duì)新進(jìn)入廠商相對(duì)有利,TOPCon仍然是同質(zhì)結(jié)電池,對(duì)存量的產(chǎn)線和技術(shù)積累較為友好,對(duì)行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有玩家較為有利。IBC的提效降本則是另外一種思路,與TOPCon、HJT采用新的鈍化接觸結(jié)構(gòu)來(lái)提高鈍化效果從而提高轉(zhuǎn)換效率的思路不同,IBC則是將電池正面的電極柵線全部轉(zhuǎn)移到電池背面,通過(guò)減少柵線對(duì)陽(yáng)光的遮擋來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率,主要通過(guò)結(jié)構(gòu)的改變來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率,是一種較為純粹的單面電池,這種結(jié)構(gòu)可以與PERC、TOPCon、HJT、鈣鈦礦等多種技術(shù)疊加,因此有望成為新一代的平臺(tái)型技術(shù),與TOPCon技術(shù)的疊加被稱(chēng)為“TBC”電池,而與HJT技術(shù)的疊加則被稱(chēng)為“HBC”電池。IBC電池技術(shù)是指一種背結(jié)背接觸的太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu),其正負(fù)金屬電極呈叉指狀方式排列在電池背光面。由于對(duì)少子壽命的要求較高,IBC電池一般以N型硅片作為基底,前表面為N+前場(chǎng)區(qū)FSF,利用場(chǎng)鈍化效應(yīng)降低表面少子濃度,從而降低表面復(fù)合速率,同時(shí)還可以降低串聯(lián)電阻,提升電子傳輸能力;背表面為采用擴(kuò)散方式形成的叉指狀排列的P+發(fā)射極和N++背場(chǎng)BSF,發(fā)射極能夠與N型硅基底形成p-n結(jié),有效分流載流子,n+背表面場(chǎng)區(qū)能夠與n型硅形成高低結(jié),增強(qiáng)載流子的分離能力,是IBC電池的核心技術(shù);前后表面均采用SiO2/SiNx疊層膜作為鈍化膜,抑制IBC太陽(yáng)電池背表面的載流子復(fù)合;前表面常上減射層,提高發(fā)電效率;金屬接觸部分全都在背面的正負(fù)電極接觸區(qū)域,也呈叉指狀排列。BC技術(shù)由SunPower提出,SunPower已成立36年,累計(jì)出貨35億片IBC電池片,擁有1000多個(gè)晶硅電池專(zhuān)利。1975年,Schwartz和Lammert首提背接觸式光伏電池概念;1984年,斯坦福教授Swanson研發(fā)了IBC類(lèi)似的點(diǎn)接觸(PointContactCell,PCC)太陽(yáng)電池,在聚光系統(tǒng)下轉(zhuǎn)換效率19.7%;1985年Swanson教授創(chuàng)立SunPower,研發(fā)IBC電池;1993年,SunPower全背接觸電池幫助本田贏得澳洲太陽(yáng)能汽車(chē)挑戰(zhàn)賽冠軍;2004年,SunPower菲律賓工廠(25MW產(chǎn)能)規(guī)模量產(chǎn)第一代IBC電池,轉(zhuǎn)換效率最高21.5%,組件價(jià)格5-6美金/瓦。雖然距離SunPower推出第一代IBC電池已經(jīng)相當(dāng)時(shí)間,但是初代電池奠定了該種電池技術(shù)路線基本的電池結(jié)構(gòu)和工藝框架:

(1)前表面無(wú)柵線遮擋。電池前表面采用陷光絨面,且無(wú)柵線遮擋,避免了金屬電極遮光損失,最大化吸收入射光子,實(shí)現(xiàn)良好的短路電流;

(2)背面為P區(qū)和N區(qū)的叉指狀間隔排列。電池背面制備呈叉指狀間隔排列的p+區(qū)和n+區(qū),以及在其上面分別形成金屬化接觸和柵線,由于消除了前表面發(fā)射極,前表面復(fù)合損失減少;

(3)一般采用較高質(zhì)量的N型硅片。由于前表面遠(yuǎn)離背面p-n結(jié),為了抑制前表面復(fù)合,需要更好的前表面鈍化方案,同時(shí)需要具有長(zhǎng)擴(kuò)散長(zhǎng)度的高質(zhì)量硅片(如N型硅片),以降低少數(shù)載流子在到達(dá)背結(jié)之前的復(fù)合;

(4)與鈍化接觸技術(shù)相結(jié)合來(lái)提高電池性能。采用鈍化接觸或減少接觸面積,大幅減少背面p+區(qū)和n+區(qū)與金屬電極的接觸復(fù)合損失;(5)增加前表面場(chǎng)FSF。利用前表面場(chǎng)FSF的場(chǎng)鈍化效應(yīng)降低表面少子濃度,降低表面復(fù)合速率的同時(shí)還可以降低串聯(lián)電阻,提升電子傳輸能力。從SunPower官網(wǎng)披露的最新信息來(lái)看,其最新一代IBC電池已吸收了TOPCon電池鈍化接觸的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),加入了隧穿氧化層(TunnelOxide)與多晶硅(N/P-PolySilicon)的復(fù)合結(jié)構(gòu),并保留了銅電極工藝;從電池結(jié)構(gòu)來(lái)看,量產(chǎn)工藝已經(jīng)簡(jiǎn)化,成本在可接受范圍,平均的轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到25%,第七代電池有望將平均轉(zhuǎn)換效率提高到26%的水平。IBC獨(dú)有的結(jié)構(gòu)也使其具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):(1)外形美觀。IBC電池發(fā)射區(qū)和基區(qū)的電極均處于背面,正面完全無(wú)柵線遮擋,尤其適用于光伏建筑一體化(BIPV)的應(yīng)用場(chǎng)景以及對(duì)價(jià)格敏感度較低的家用場(chǎng)景,商業(yè)化前景較好。(2)具有高轉(zhuǎn)換效率的單面結(jié)構(gòu)。IBC電池正面無(wú)遮擋結(jié)構(gòu)消除了柵線遮擋造成的損失,實(shí)現(xiàn)了入射光子的最大化利用,較常規(guī)太陽(yáng)能電池短路電流可提高7%左右,正負(fù)電極都在電池背面,不必考慮柵線遮擋問(wèn)題,可適當(dāng)加寬柵線比例,從而降低串聯(lián)電阻,提高FF;由于正面無(wú)需考慮柵線遮光、金屬接觸等因素,可對(duì)表面鈍化及表面陷光結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì),得到較低的前表面復(fù)合速率和表面射,從而提高Voc和Jsc;短路電流、FF、Voc的提高使得正面無(wú)遮擋的IBC電池?fù)碛辛烁咿D(zhuǎn)換效率;但是柵線都在背面的獨(dú)特結(jié)構(gòu)犧牲了電池的雙面性,無(wú)法吸收經(jīng)過(guò)地面射的陽(yáng)光,因此適用于光伏建筑一體化等無(wú)法利用背面發(fā)射光的應(yīng)用場(chǎng)景。由于IBC電池結(jié)構(gòu)具有良好的兼容性,逐漸形成了三大工藝路線:

(1)以SunPower為代表的經(jīng)典IBC電池工藝;

(2)以ISFH為代表的POLO-IBC(TBC)電池工藝;

(3)以Kaneka為代表的HBC電池工藝(IBC-SHJ)。根據(jù)2017年Kaneka實(shí)驗(yàn)結(jié)果,目前IBC-SHJ(HJT)電池的轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)到26.7%,高于TOPCon和HJT電池的實(shí)驗(yàn)效率。將鈍化接觸技術(shù)與IBC相結(jié)合,研發(fā)出TBC(TunnelingoxidepassivatedcontactBackContact)太陽(yáng)電池,也就是上文所稱(chēng)的POLO-IBC;將非晶硅鈍化技術(shù)與IBC相結(jié)合,開(kāi)發(fā)出HBC太陽(yáng)電池,二者均是通過(guò)應(yīng)用載流子選擇鈍化接觸可以抑制少數(shù)載流子在界面處的復(fù)合速度,進(jìn)一步降低IBC電池的整體復(fù)合,從而有效提高IBC太陽(yáng)電池表面鈍化效果。TBC電池主要是通過(guò)對(duì)IBC電池的背面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),即用P+和N+的POLY-Si作為發(fā)射極和BSF,并在POLY-Si與層之間沉積一層隧穿氧化層SiO2,使其具有更低的復(fù)合,更好的接觸,更高的轉(zhuǎn)化效率。2018年,ISFH采用區(qū)熔法(FZ)制備的P型硅片將POLO技術(shù)應(yīng)用于IBC電池,在4cm2的電池面積上獲得了26.1%的POLO-IBC太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率,但該結(jié)構(gòu)制備流程相對(duì)復(fù),使用了多次光刻和自對(duì)準(zhǔn)的工藝;為了簡(jiǎn)化工藝,ISFH公司在P型PERC電池的技術(shù)上疊加多晶硅沉積,在常規(guī)CZ法獲得的P型單晶硅片上制備POLO-IBC電池,利用原位制備多晶硅層,采用絲網(wǎng)印刷和共燒結(jié)形成金屬接觸,獲得21.8%的轉(zhuǎn)換效率,該技術(shù)路徑與現(xiàn)有產(chǎn)線兼容度較高,但轉(zhuǎn)換效率較低。在N型硅片基底上,2019年天合光能采用LPCVD(低壓化學(xué)氣相沉積)法對(duì)IBC電池的BSF進(jìn)行多晶硅隧穿氧化,只通過(guò)調(diào)節(jié)濕法工藝使其與原始IBC電池工藝相兼容,在6英寸硅片上將轉(zhuǎn)換效率由24.1%提高到25%。與傳統(tǒng)IBC電池不同的是,HBC電池結(jié)構(gòu)背面的Emitter和BSF區(qū)域?yàn)閜+非晶硅和n+非晶硅層,在異質(zhì)結(jié)接觸區(qū)域插入一層本非晶硅鈍化層。HBC電池結(jié)構(gòu)能夠獲得較高轉(zhuǎn)換效率的原因在于:(1)高Voc。HBC電池采用化非晶硅(a-Si:H)作為雙面鈍化層,在背面形成局部a-Si/c-Si異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),基于高質(zhì)量的非晶硅鈍化,獲得高Voc。充分吸收了HJT電池非晶硅鈍化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。(2)高Jsc。HBC電池采用了IBC電池結(jié)構(gòu),前表面無(wú)遮光損失和減少了電阻損失,從而擁有較高的Jsc,充分結(jié)合了HJT電池技術(shù)與IBC電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。HBC電池主要是由Kaneka在推動(dòng),已取得較好的研發(fā)進(jìn)展,2017年日本化學(xué)公司和太陽(yáng)能電池制造商Kaneka通過(guò)背接觸異質(zhì)結(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的的最高效率26.63%,國(guó)內(nèi)則主要是愛(ài)旭股份在推動(dòng)N型ABC電池技術(shù)。二、IBC電池的制備:與現(xiàn)有產(chǎn)線兼容度較高,激光設(shè)備或?yàn)橹饕隽縄BC主要是一種電機(jī)結(jié)構(gòu)的改變,涉及到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變較少,因此對(duì)PERC、TOPCon、HJT等各種電池制備技術(shù)的兼容度較好,包括非晶硅膜的制備(

PECVD、Cat-CVD)、TCO膜的制備(PECVD、RPD)、POLY層的制備(PECVD、LPCVD、ICP)、鈍化層的制備(PECVD、ALD)等;IBC電池的變化主要體現(xiàn)在電池的背面,一般有p++(發(fā)射極,收集空穴載流子)和n++(背表面場(chǎng),捕獲電子)兩個(gè)重區(qū),兩個(gè)區(qū)的中間一般還有一個(gè)間隙(gap),由于中等區(qū)域中電子的遷移率是空穴的3倍,因此IBC電池一般采用較大面積的發(fā)射極。(一)經(jīng)典IBC電池的工藝流程IBC的電池制備工序主要分為表面制絨、表面鈍化、以及背電極的制備等過(guò)程,與傳統(tǒng)的PERC等電池工藝路線相比,工藝的改變以及增量工藝主要體現(xiàn)在背電極的構(gòu)型,而背電極的構(gòu)型則可利用絲網(wǎng)印刷、光刻法、噴墨打印等技術(shù)獲得。(1)絲網(wǎng)印刷技術(shù)絲網(wǎng)印刷技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟,廣泛地應(yīng)用于太陽(yáng)能電池電極的制備過(guò)程中,國(guó)產(chǎn)廠商在該方面也已經(jīng)較為領(lǐng)先,產(chǎn)生了邁為股份這種在絲網(wǎng)印刷領(lǐng)域市占率領(lǐng)先、技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)秀廠商。2010年,Bock等使用絲網(wǎng)印刷并結(jié)合激光刻蝕的方法對(duì)IBC太陽(yáng)電池的背面進(jìn)行了,絲網(wǎng)印刷技術(shù)用來(lái)在電池背面制備Al-p+發(fā)射極,通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)取代高溫?cái)U(kuò)散,避免了高溫?cái)U(kuò)散對(duì)晶體硅的破壞,應(yīng)用了激光刻蝕技術(shù)簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟,使用PECVD技術(shù)進(jìn)行鈍化降低了工藝溫度。絲網(wǎng)印刷技術(shù)工藝成熟,成本低廉,但由于IBC電池背部圖形的特點(diǎn),需經(jīng)過(guò)多次絲網(wǎng)印刷和精確的對(duì)準(zhǔn)工藝,從而增加了工藝難度和成本。(2)激光刻蝕技術(shù)激光刻蝕是利用激光束對(duì)硅片表面或者其表面的涂層進(jìn)行刻蝕,可以避免傳統(tǒng)的掩膜工藝,簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟,而且激光技術(shù)可以和其他技術(shù)結(jié)合用于電極制備和局部等過(guò)程。德國(guó)ISFH提出的RISE工藝(rearinterdigitatedcontactscheme,metalizedbyasingleevaporation)即使用到了刻蝕技術(shù)。首先用PECVD在硅片上沉積一層SiNx作為保護(hù)層,再使用激光在硅片上刻蝕出溝槽,之后對(duì)其進(jìn)行。經(jīng)過(guò)前表面的單面制絨后,在背面加上一層有機(jī)保護(hù)層,再使用激光刻蝕與化學(xué)刻蝕形成條形接觸開(kāi)孔并移去有機(jī)保護(hù)層,之后通過(guò)PECVD在正面沉積一層SiNx鈍化層,最后通過(guò)單面蒸發(fā)金屬鋁,形成背電極。對(duì)于正負(fù)電極在凹槽側(cè)壁上的分離,ISFH采用了自對(duì)準(zhǔn)分離法,即在形成金屬電極之前經(jīng)過(guò)一個(gè)退火過(guò)程在溝槽的側(cè)壁上生成一層多孔氧化層,形成鋁電極后在電極上再覆蓋一層很的SiOx,然后使用濕化學(xué)腐蝕就可分離側(cè)壁上的金屬電極。RISE工藝的優(yōu)點(diǎn)在于,激光刻蝕定位較為準(zhǔn)確,減少了工藝步驟,對(duì)降低生產(chǎn)成本有較為積極的作用。(3)離子注入技術(shù)IBC硅太陽(yáng)電池的制備過(guò)程中,對(duì)硅表面進(jìn)行是一個(gè)重要的流程,區(qū)域的濃度、深度及均勻性等都會(huì)直接影響到硅太陽(yáng)電池的性能。傳統(tǒng)的高溫方式是熱化學(xué)應(yīng)和熱擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)合,使用高溫?cái)U(kuò)散比較容易獲得高濃度、深結(jié)深的區(qū)域,但是其效果受化學(xué)結(jié)合力、擴(kuò)散系數(shù)和材料固溶度等因素的限制,長(zhǎng)時(shí)間的高溫過(guò)程不但會(huì)對(duì)硅片晶格結(jié)構(gòu)造成損傷,還會(huì)造成離子的側(cè)向擴(kuò)散,使相鄰區(qū)域相互滲

;除了傳統(tǒng)的高溫方式,還可以使用PECVD先在晶體硅表面形成一層磷硅玻璃

(PSG)作為磷源,再通過(guò)高溫?cái)U(kuò)散實(shí)現(xiàn)。離子注入是另外一種的方式,真空中一束離子束射向一塊固體材料,受到固體材料的抵抗而速度慢慢降低,并最終停留在固體材料中。離子注入可以克服傳統(tǒng)高溫的缺點(diǎn),又可以進(jìn)行精準(zhǔn)、高純度的,同時(shí)還能減少太陽(yáng)能電池的工藝步驟,而且所得到的區(qū)域界面平整,減少側(cè)向擴(kuò)散;但是離子注入過(guò)程中,高能粒子會(huì)對(duì)硅材料造成一定程度的損傷,可以通過(guò)高溫退火的方法消除,而且高溫退火還能在硅片兩面形成一層SiO2層,起到鈍化的效果,而且不會(huì)產(chǎn)生PSG或BSG層。離子注入具有控制精度高、擴(kuò)散均勻性好等特點(diǎn),但是設(shè)備較為昂貴,且易造成晶格損傷,2017年Y.S.Kim等應(yīng)用離子注入進(jìn)行硼和磷,制備的IBC獲得了22.9%的轉(zhuǎn)化效率。(二)HBC電池的工藝流程HBC電池集齊了IBC與HJT的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也面臨二者各自的生產(chǎn)工藝問(wèn)題。HBC制備工藝流程相較于HJT增加了掩膜、激光開(kāi)槽、刻蝕步驟以完成背面PN區(qū)的制備,制程有所增長(zhǎng);與HJT相同的是,本和非晶硅膜工藝窗口窄,對(duì)工藝清潔度要求極高;同時(shí)由于IBC的特殊結(jié)構(gòu),正負(fù)電極都處于背面,電極印刷和電極隔離工藝對(duì)設(shè)備精度要求高;在金屬化環(huán)節(jié),低溫銀漿導(dǎo)電性弱,需要跟TCO配合良好,壁壘高供給少;對(duì)于組件端,低溫電池制程需要客戶(hù)端的低溫組件封裝工藝配合。因此目前HBC整體設(shè)備昂貴,工序長(zhǎng),投資成本高。HBC太陽(yáng)電池不僅需要解決HJT技術(shù)存在的TCO靶材和低溫銀漿成本高等問(wèn)題,還需要解決IBC技術(shù)嚴(yán)格的電極隔離、制程復(fù)及工藝窗口窄等問(wèn)題。因此,盡管HBC太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢(shì)明顯,但其至今實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,在HJT電池技術(shù)還完全成熟的大背景下,HBC的成熟預(yù)計(jì)還將有一定的過(guò)程。與經(jīng)典IBC電池相同,HBC的關(guān)鍵工藝為制備背面P區(qū)(

硼非晶硅)和N區(qū)(

磷非晶硅),其核心在于“掩模-開(kāi)槽-沉積-刻蝕”等工藝。根據(jù)2017年日本Kaneka的方案,其制備HBC電池涉及8個(gè)工序,5個(gè)不同設(shè)備,制程復(fù)而昂貴。目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)針對(duì)該工藝流程核心的降本方向是簡(jiǎn)化非晶硅膜的工序、降低關(guān)鍵設(shè)備PECVD的設(shè)備成本、采用更低成本的非晶硅沉積設(shè)備。和HJT電池類(lèi)似,在非晶硅膜沉積設(shè)備方面,主要有板式PECVD、HWCVD和LPCVD設(shè)備;制備TCO明導(dǎo)電膜,采用PVD或RPD設(shè)備,設(shè)備方面以及各種工藝路線的比較和HJT基本一致,本文不再贅述。跟HJT電池工藝一樣,經(jīng)典HBC電池整段工藝都是在200℃左右制備,因此金屬化工藝需要使用低溫漿料,但是由于HBC電池只需單面印刷銀漿,銀漿成本始終會(huì)低于HJT,HBC來(lái)或許會(huì)成為HJT技術(shù)降低銀漿成本一個(gè)很重要的手段。(三)TBC電池的工藝流程同樣的,TBC(或稱(chēng)POLO-IBC)電池集齊了IBC與TOPCon的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也面臨二者各自的生產(chǎn)工藝問(wèn)題。相較于TOPCon,TBC所增加的工藝也主要是背面電極的相關(guān)工藝,包括掩膜、激光開(kāi)槽、刻蝕以及PN區(qū)的制備;與TOPCon類(lèi)似,TBC也面臨著良率、成本、技術(shù)路線不確定等問(wèn)題,好在進(jìn)入22年之后,多家廠商加快了TOPCon投產(chǎn)的腳步,將有效推動(dòng)TOPCon技術(shù)的進(jìn)步。(四)IBC、TBC、HBC的比較與總結(jié)IBC、TBC、HBC三種電池工藝各有特點(diǎn),各自繼承了一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),共同點(diǎn)在于背面電極的處理,屬于增量工藝與設(shè)備,激光是其中較為重要的部分。經(jīng)典IBC電池工藝特點(diǎn):(1)用掩模和爐管擴(kuò)散制備背面PN區(qū);(2)P區(qū)N區(qū)隔離,分別跟金屬電極接觸;(3)單面絲網(wǎng)印刷,無(wú)主柵或多主柵;(4)兼容部分PERC工序;(5)高溫制程,設(shè)備及工藝成熟、成本低。TBC電池工藝特點(diǎn):(1)掩模和爐管擴(kuò)散制備背面PN區(qū),或掩模和CVD原位制備背面PN區(qū);(2)PN區(qū)與基區(qū)之間沉積一層隧穿氧化層

;(3)P區(qū)N區(qū)隔離,分別跟金屬電極接觸;(4)單面絲網(wǎng)印刷,無(wú)主柵或多主柵;(5)兼容部分TOPCon工序;(6)高溫制程,工藝接近成熟、成本低。SunPower和國(guó)內(nèi)嘗試量產(chǎn)IBC電池的企業(yè),紛紛向該技術(shù)路線轉(zhuǎn)型,諸如隆基推動(dòng)的HPBC,可能就是一種TBC電池技術(shù)的變形。HBC電池工藝特點(diǎn):(1)掩模和CVD原位制備背面PN區(qū);(2)電池正面沉積本非晶硅鈍化層

;(3)PN區(qū)與基區(qū)之間沉積本非晶硅鈍化層

;(4)PN區(qū)與金屬電極之間沉積TCO層;(5)單面絲網(wǎng)印刷,無(wú)主柵或多主柵;(6)兼容HJT設(shè)備和工藝;(7)低溫制程,工藝接近成熟、成本高。吸收了非晶硅鈍化技術(shù)的HBC電池,與HJT電池技術(shù)一道,成為新一代最有發(fā)展?jié)摿Φ木Ч桦姵毓に嚶肪€。三、重點(diǎn)公司分析:技術(shù)并行,把握總量邏輯與增量邏輯(一)捷佳偉創(chuàng):多路線布局,有望受益于行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)程捷佳偉創(chuàng)成立于2007年,是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的從事晶體硅太陽(yáng)能電池設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。公司憑借自身的技術(shù)研發(fā)實(shí)力在太陽(yáng)能電池設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域行業(yè)地位突出。公司的主要業(yè)務(wù)為晶體硅太陽(yáng)能電池設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,主要產(chǎn)品包括PECVD及擴(kuò)散爐等半導(dǎo)體沉積工藝光伏設(shè)備、清洗、刻蝕、制絨等濕法工藝光伏設(shè)備以及自動(dòng)化(配套)設(shè)備、全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷設(shè)備等晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝流程中的主要及配套設(shè)備的研發(fā)、制造和銷(xiāo)售。公司收入和凈利潤(rùn)穩(wěn)中有升。公司2021年實(shí)現(xiàn)收入50.47億元,同比增長(zhǎng)24.8%,歸母凈利潤(rùn)7.17億元,同比增長(zhǎng)37.2%;22Q1實(shí)現(xiàn)營(yíng)收13.63億元,同比增長(zhǎng)15.8%,同期歸母凈利潤(rùn)2.73億元,同比增長(zhǎng)29.3%。公司2021年毛利率為24.6%,較2020年同期下降1.8pct,凈利率為14.1%,較2020年同期上升1.5pct;22Q1毛利率為27.1%,凈利率為20.0%,隨著下游新技術(shù)路線的推進(jìn),利潤(rùn)率改善明顯。(二)邁為股份:國(guó)際HJT設(shè)備領(lǐng)先企業(yè),率先受益于HJT擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)程邁為股份成立于2010年,是一家集機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣研制、軟件算法開(kāi)發(fā)、精密制造裝備于一體的高端智能裝備制造商。公司憑借多年來(lái)優(yōu)異的自主研發(fā)能力、產(chǎn)品質(zhì)量與售后服務(wù)體系,打破了外國(guó)廠商在光伏絲網(wǎng)印刷設(shè)備領(lǐng)域的壟斷,成為全球光伏絲網(wǎng)印刷設(shè)備的龍頭企業(yè),實(shí)現(xiàn)了光伏絲網(wǎng)印刷制造設(shè)備領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化替代。邁為股份的主要業(yè)務(wù)為面向太陽(yáng)能光伏、顯示、半導(dǎo)體三大行業(yè),研發(fā)、制造、銷(xiāo)售智能化高端裝備,主要產(chǎn)品包括全自動(dòng)太陽(yáng)能電池絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)線、異質(zhì)結(jié)高效電池制造整體解決方案、OLED柔性屏激光切割設(shè)備、Mini/MicroLED晶圓設(shè)備、半導(dǎo)體晶圓封裝設(shè)備等。(三)帝爾激光:光伏激光設(shè)備龍頭,技術(shù)持續(xù)突破帝爾激光成立于2008年,是一家研發(fā)精密激光加工配套設(shè)備,提供相應(yīng)解決方案設(shè)計(jì)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。公司在微納級(jí)激光精密加工領(lǐng)域深耕多年,在高效太陽(yáng)能電池路線領(lǐng)域,PERC激光消融設(shè)備、SE激光設(shè)備,技術(shù)水平處于行業(yè)前列,是行業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠提供高效太陽(yáng)能電池激光加工綜合解決方案的企業(yè)。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為精密激光加工解決方案的設(shè)計(jì)及其配套設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。公司主要產(chǎn)品為應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)的精密激光加工設(shè)備,目前的主要產(chǎn)品包括PERC激光消融設(shè)備、SE激光設(shè)備、MWT系列激光設(shè)備、全自動(dòng)高速激光劃片/裂片機(jī)、LID/R激光修復(fù)設(shè)備、激光擴(kuò)硼設(shè)備等激光設(shè)備。近來(lái)公司在激光轉(zhuǎn)印等領(lǐng)域持續(xù)突破,已覆蓋了高效太陽(yáng)能電池的PERC、MWT、SE、LID/R等多個(gè)工藝環(huán)節(jié),PERC、IBC、SE、LID/R等工藝可在高效太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中疊加。(四)海目星:扎根于鋰電設(shè)備,新切入光伏設(shè)備海目星是激光及自動(dòng)化綜合解決方案提供商,主要從事消費(fèi)電子、動(dòng)力電池、鈑金加工等行業(yè)激光及自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售,在激光、自動(dòng)化和智能化綜合運(yùn)用領(lǐng)域已形成較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。公司專(zhuān)注于激光光學(xué)及控制技術(shù)、與激光系統(tǒng)相配套的自動(dòng)化技術(shù),并堅(jiān)持強(qiáng)化這兩大核心能力。以此為依托,疊加精準(zhǔn)風(fēng)口把握能力和前瞻性眼光,公司持續(xù)開(kāi)拓動(dòng)力電池、光伏電池等新興應(yīng)用領(lǐng)域,彰顯充沛活力。兩大領(lǐng)域持續(xù)深耕,產(chǎn)品豐富布局深遠(yuǎn)。公司主要產(chǎn)品根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域可以分為動(dòng)力電池激光及自動(dòng)化設(shè)備、通用激光及自動(dòng)化設(shè)備兩大類(lèi)別,后者包括消費(fèi)類(lèi)電子激光及自動(dòng)化設(shè)備、顯示及脆性材料激光及自動(dòng)化設(shè)備和鈑金激光切割設(shè)備三小類(lèi)。動(dòng)力電池激光設(shè)備主要包括高速激光制片機(jī)、電池裝配線、電芯干燥線等,覆蓋極片制片、電芯裝配、烘烤干燥等動(dòng)力電池生產(chǎn)關(guān)鍵工藝流程,封裝工藝上亦涵蓋方形、圓柱及軟包電池三種類(lèi)型。通用激光設(shè)備主要包括激光打標(biāo)設(shè)備、激光焊接及自動(dòng)化生產(chǎn)線、鈑金激光切割設(shè)備等,主要面向消費(fèi)類(lèi)電子、鈑金切割等行業(yè),通過(guò)激光與自動(dòng)化系統(tǒng)相結(jié)合,為相關(guān)領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)高效的解決方案。切入光伏設(shè)

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