Ինչու՞ IBC մարտկոցների տեխնոլոգիան չի դարձել ֆոտոգալվանային արդյունաբերության հիմնական հոսքը:

Վերջերս TCL Zhonghuan-ը հայտարարեց MAXN բաժնետիրական ընկերության փոխարկելի պարտատոմսերի բաժանորդագրվելու մասին 200 միլիոն ԱՄՆ դոլարով` աջակցելու IBC մարտկոցների տեխնոլոգիայի վրա հիմնված իր Maxeon 7 սերիայի արտադրանքի հետազոտմանը և զարգացմանը: Հայտարարությունից հետո առաջին առևտրային օրը TCL Central-ի բաժնետոմսերի արժեքը բարձրացել է սահմանաչափով։ Իսկ Aixu-ի բաժնետոմսերը, որոնք օգտագործում են նաև IBC մարտկոցների տեխնոլոգիան, երբ ABC մարտկոցը պատրաստվում է զանգվածային արտադրության, բաժնետոմսերի գինը ապրիլի 27-ից ի վեր աճել է ավելի քան 4 անգամ:

Քանի որ ֆոտոգալվանային արդյունաբերությունը աստիճանաբար մտնում է N-տիպի դարաշրջան, N-տիպի մարտկոցների տեխնոլոգիան, որը ներկայացված է TOPCon-ի, HJT-ի և IBC-ի կողմից, դարձել է դասավորության համար մրցող ձեռնարկությունների ուշադրության կենտրոնում: Տվյալների համաձայն՝ TOPCon-ն ունի 54 ԳՎտ առկա արտադրական հզորություն, իսկ կառուցվող և պլանավորված արտադրական հզորությունը՝ 146 ԳՎտ; HJT-ի առկա արտադրական հզորությունը 7 ԳՎտ է, իսկ կառուցվող և պլանավորված արտադրական հզորությունը՝ 180 ԳՎտ:

Այնուամենայնիվ, համեմատած TOPCon-ի և HJT-ի հետ, IBC-ի կլաստերները շատ չեն: Տարածքում կան ընդամենը մի քանի ընկերություններ, ինչպիսիք են TCL Central-ը, Aixu-ն և LONGi Green Energy-ն: Առկա, կառուցվող և պլանավորված արտադրական հզորության ընդհանուր ծավալը չի ​​գերազանցում 30 ԳՎտ-ը: Դուք պետք է իմանաք, որ շուրջ 40 տարվա պատմություն ունեցող IBC-ն արդեն առևտրայնացվել է, արտադրական գործընթացը հասունացել է, և թե՛ արդյունավետությունը, թե՛ ինքնարժեքը որոշակի առավելություններ ունեն։ Այսպիսով, ո՞րն է պատճառը, որ IBC-ն չի դարձել արդյունաբերության հիմնական տեխնոլոգիական երթուղին:

Հարթակի տեխնոլոգիա՝ փոխակերպման ավելի բարձր արդյունավետության, գրավիչ տեսքի և տնտեսության համար

Տվյալների համաձայն՝ IBC-ն ֆոտոգալվանային բջիջների կառույց է՝ հետևի հանգույցով և հետևի կոնտակտով։ Այն առաջին անգամ առաջարկվել է SunPower-ի կողմից և ունի մոտ 40 տարվա պատմություն: Առջևի կողմը ընդունում է SiNx/SiOx երկշերտ հակաարտացոլող պասիվացնող թաղանթ՝ առանց մետաղական ցանցի գծերի; իսկ թողարկիչը, հետևի դաշտը և համապատասխան դրական և բացասական մետաղական էլեկտրոդները ինտեգրված են մարտկոցի հետևի մասում միաձույլ ձևով: Քանի որ առջևի կողմը արգելափակված չէ ցանցի գծերով, անկման լույսը կարող է առավելագույնս օգտագործվել, արդյունավետ լուսարձակող տարածքը կարող է մեծացվել, օպտիկական կորուստը կարող է կրճատվել և ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետությունը բարելավելու նպատակը կարող է լինել. հասել է.

Տվյալները ցույց են տալիս, որ IBC-ի փոխակերպման արդյունավետության տեսական սահմանը կազմում է 29,1%, ինչը բարձր է TOPCon-ի և HJT-ի 28,7%-ից և 28,5%-ից: Ներկայումս MAXN-ի վերջին IBC բջջային տեխնոլոգիայի զանգվածային արտադրության փոխակերպման միջին արդյունավետությունը հասել է ավելի քան 25%-ի, իսկ նոր արտադրանքը՝ Maxeon 7-ը, ակնկալվում է, որ կավելանա մինչև 26%; Ակնկալվում է, որ Aixu-ի ABC բջիջի փոխակերպման միջին արդյունավետությունը կհասնի 25,5%-ի, ամենաբարձր փոխակերպման արդյունավետությունը լաբորատորիայում: Արդյունավետությունը կազմում է մինչև 26,1%: Ի հակադրություն, ընկերությունների կողմից բացահայտված TOPCon-ի և HJT-ի զանգվածային արտադրության փոխակերպման միջին արդյունավետությունը սովորաբար կազմում է 24% և 25%:

Օգտվելով միակողմանի կառուցվածքից՝ IBC-ն կարող է նաև համադրվել TOPCon, HJT, պերովսկիտ և այլ մարտկոցների տեխնոլոգիաներով՝ ձևավորելու TBC, HBC և PSC IBC ավելի բարձր փոխակերպման արդյունավետությամբ, ուստի այն նաև հայտնի է որպես «պլատֆորմային տեխնոլոգիա»: Ներկայումս TBC-ի և HBC-ի լաբորատոր փոխակերպման ամենաբարձր արդյունավետությունը հասել է 26,1% և 26,7%: Համաձայն օտարերկրյա հետազոտական ​​թիմի կողմից իրականացված PSC IBC բջիջների կատարողականի մոդելավորման արդյունքների, 3-T կառուցվածքի PSC IBC-ի փոխակերպման արդյունավետությունը, որը պատրաստված է IBC ստորին խցի վրա 25% ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետության առջևի հյուսվածքով, կազմում է 35,2%:

Թեև փոխակերպման վերջնական արդյունավետությունն ավելի բարձր է, IBC-ն ունի նաև ուժեղ տնտեսություն: Ըստ ոլորտի փորձագետների գնահատումների՝ TOPCon-ի և HJT-ի մեկ W-ի ընթացիկ արժեքը 0,04-0,05 յուան/Վտ է և 0,2 յուան/Վտ ավելի բարձր, քան PERC-ը, և ընկերությունները, որոնք լիովին տիրապետում են IBC-ի արտադրության գործընթացին, կարող են հասնել նույն արժեքին: որպես PERC. HJT-ի նման, IBC-ի սարքավորումների ներդրումները համեմատաբար բարձր են՝ հասնելով մոտ 300 միլիոն յուան/ԳՎտ: Այնուամենայնիվ, օգտվելով ցածր արծաթի սպառման առանձնահատկություններից, IBC-ի մեկ Վտ-ի արժեքը ավելի ցածր է: Հարկ է նշել, որ Aixu-ի ABC-ն հասել է առանց արծաթի տեխնոլոգիայի։

Բացի այդ, IBC-ն ունի գեղեցիկ տեսք, քանի որ այն արգելափակված չէ առջևի ցանցային գծերով և ավելի հարմար է կենցաղային սցենարների և բաշխված շուկաների համար, ինչպիսին է BIPV-ն: Հատկապես գների նկատմամբ ավելի քիչ զգայուն սպառողական շուկայում սպառողները ավելի քան պատրաստ են պրեմիում վճարել էսթետիկորեն հաճելի տեսք ունենալու համար: Օրինակ, սև մոդուլները, որոնք շատ տարածված են որոշ եվրոպական երկրներում կենցաղային շուկայում, ունեն ավելի բարձր պրեմիում, քան սովորական PERC մոդուլները, քանի որ դրանք ավելի գեղեցիկ են մուգ տանիքների հետ համադրելու համար: Սակայն պատրաստման գործընթացի խնդրի պատճառով սև մոդուլների փոխակերպման արդյունավետությունը ցածր է PERC մոդուլներից, մինչդեռ «բնական գեղեցիկ» IBC-ն նման խնդիր չունի։ Այն ունի գեղեցիկ տեսք և փոխակերպման ավելի բարձր արդյունավետություն, ուստի կիրառման սցենարն ավելի լայն շրջանակ է և ավելի ուժեղ արտադրանքի պրեմիում հնարավորություն:

Արտադրական գործընթացը հասուն է, բայց տեխնիկական դժվարությունը՝ բարձր

Քանի որ IBC-ն ունի փոխակերպման ավելի բարձր արդյունավետություն և տնտեսական առավելություններ, ինչու են այդքան քիչ ընկերություններ տեղադրում IBC: Ինչպես նշվեց վերևում, միայն այն ընկերությունները, որոնք լիովին տիրապետում են IBC-ի արտադրության գործընթացին, կարող են ունենալ այնպիսի արժեք, որը հիմնականում նույնն է, ինչ PERC-ին: Հետևաբար, բարդ արտադրական գործընթացը, հատկապես կիսահաղորդչային պրոցեսների բազմաթիվ տեսակների առկայությունը, դրա պակաս «կլաստերի» հիմնական պատճառն է:

Ավանդական իմաստով, IBC-ն հիմնականում ունի երեք գործընթացի երթուղի. մեկը դասական IBC գործընթացն է, որը ներկայացված է SunPower-ի կողմից, մյուսը՝ POLO-IBC գործընթացը՝ ներկայացված ISFH-ի կողմից (TBC-ն նույն ծագումն ունի, ինչ որ կա), և երրորդը ներկայացված է: Kaneka HBC գործընթացի կողմից: Aixu-ի ABC տեխնոլոգիական երթուղին կարելի է համարել չորրորդ տեխնոլոգիական երթուղին:

Արտադրական գործընթացի հասունության տեսանկյունից դասական IBC-ն արդեն հասել է զանգվածային արտադրության։ Տվյալները ցույց են տալիս, որ SunPower-ն ընդհանուր առմամբ առաքել է 3,5 միլիարդ կտոր; ABC-ն այս տարվա երրորդ եռամսյակում կհասնի 6,5 ԳՎտ զանգվածային արտադրության: Տեխնոլոգիայի «Սև խոռոչ» շարքի բաղադրիչները. Համեմատաբար ասած, TBC-ի և HBC-ի տեխնոլոգիաները բավականաչափ հասուն չեն, և առևտրայնացման իրականացման համար ժամանակ կպահանջվի։

Արտադրության գործընթացին հատուկ IBC-ի հիմնական փոփոխությունը համեմատած PERC-ի, TOPCon-ի և HJT-ի հետ կապված է հետևի էլեկտրոդի կազմաձևման մեջ, այսինքն՝ միացվող p+ շրջանի և n+ շրջանի ձևավորման մեջ, ինչը նաև մարտկոցի աշխատանքի վրա ազդելու բանալին է։ . Դասական IBC-ի արտադրության գործընթացում հետևի էլեկտրոդի կազմաձևումը հիմնականում ներառում է երեք մեթոդ՝ էկրան տպագրություն, լազերային փորագրում և իոնային իմպլանտացիա, ինչը հանգեցնում է երեք տարբեր ենթուղիների, և յուրաքանչյուր ենթուղի համապատասխանում է այնքան գործընթացներին, որքան 14-ը: քայլեր, 12 քայլ և 9 քայլ:

Տվյալները ցույց են տալիս, որ թեև հասուն տեխնոլոգիայով էկրանային տպագրությունն արտաքինից պարզ է թվում, այն ունի ծախսերի զգալի առավելություններ: Այնուամենայնիվ, քանի որ հեշտ է մարտկոցի մակերևույթի վրա թերություններ առաջացնել, դոպինգի էֆեկտը դժվար է վերահսկել, և պահանջվում են բազմաթիվ էկրանի տպագրություն և ճշգրիտ հավասարեցման գործընթացներ, այդպիսով մեծացնելով գործընթացի դժվարությունը և արտադրության արժեքը: Լազերային փորագրումն ունի ցածր խառնուրդի և վերահսկելի դոպինգ տեսակների առավելությունները, սակայն գործընթացը բարդ է և դժվար: Իոնների իմպլանտացիան ունի բարձր հսկողության ճշգրտության և լավ դիֆուզիոն միատեսակության բնութագրեր, սակայն դրա սարքավորումները թանկ են և հեշտ է վանդակավոր վնաս պատճառել:

Անդրադառնալով Aixu-ի ABC արտադրության գործընթացին, այն հիմնականում ընդունում է լազերային փորագրման մեթոդը, և արտադրական գործընթացը ունի 14 քայլ: Ըստ կատարողականի փոխանակման հանդիպման ժամանակ ընկերության բացահայտած տվյալների՝ ABC-ի զանգվածային արտադրության եկամտաբերությունը կազմում է ընդամենը 95%, ինչը զգալիորեն ցածր է PERC-ի և HJT-ի 98%-ից: Դուք պետք է իմանաք, որ Aixu-ն բջիջների պրոֆեսիոնալ արտադրող է, որն ունի տեխնիկական մեծ կուտակում, և դրա առաքման ծավալը աշխարհում երկրորդ տեղն է զբաղեցնում ամբողջ տարվա ընթացքում: Սա նաև ուղղակիորեն հաստատում է, որ IBC-ի արտադրության գործընթացի դժվարությունը մեծ է։

TOPCon-ի և HJT-ի հաջորդ սերնդի տեխնոլոգիական երթուղիներից մեկը

Թեև IBC-ի արտադրական գործընթացը համեմատաբար դժվար է, դրա պլատֆորմի տիպի տեխնիկական առանձնահատկությունները սահմանում են փոխակերպման արդյունավետության ավելի բարձր սահման, ինչը կարող է արդյունավետորեն երկարացնել տեխնոլոգիայի կյանքի ցիկլը, միաժամանակ պահպանելով ձեռնարկությունների շուկայական մրցունակությունը, այն կարող է նաև նվազեցնել տեխնոլոգիական կրկնությունների հետևանքով առաջացած գործողությունը: . ռիսկը։ Մասնավորապես, TOPCon-ի, HJT-ի և պերովսկիտի հետ կուտակումը` փոխակերպման ավելի բարձր արդյունավետությամբ տանդեմ մարտկոց ստեղծելու համար, արդյունաբերության կողմից միաձայն համարվում է որպես ապագայի հիմնական տեխնոլոգիական ուղիներից մեկը: Հետևաբար, IBC-ն, ամենայն հավանականությամբ, կդառնա ներկայիս TOPCon և HJT ճամբարների հաջորդ սերնդի տեխնոլոգիական ուղիներից մեկը: Ներկայումս մի շարք ընկերություններ բացահայտել են, որ համապատասխան տեխնիկական հետազոտություններ են անցկացնում։

Մասնավորապես, TOPCon-ի և IBC-ի սուպերպոզիցիայով ձևավորված TBC-ն օգտագործում է POLO տեխնոլոգիա IBC-ի համար՝ առանց վահանի առջևի մասում, ինչը բարելավում է պասիվացման էֆեկտը և բաց շղթայի լարումը առանց հոսանքի կորստի՝ դրանով իսկ բարելավելով ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետությունը: TBC-ն ունի լավ կայունության, գերազանց ընտրովի պասիվացման շփման և IBC տեխնոլոգիայի հետ բարձր համատեղելիության առավելությունները: Դրա արտադրության գործընթացի տեխնիկական դժվարությունները կապված են հետևի էլեկտրոդի մեկուսացման, պոլիսիլիկոնի պասիվացման որակի միատեսակության և IBC գործընթացի երթուղու հետ ինտեգրման մեջ:

HJT-ի և IBC-ի սուպերպոզիցիայով ձևավորված HBC-ն չունի էլեկտրոդային պաշտպանություն առջևի մակերևույթի վրա և TCO-ի փոխարեն օգտագործում է հակաարտացոլող շերտ, որն ունի ավելի քիչ օպտիկական կորուստ և ավելի ցածր արժեք կարճ ալիքի երկարության միջակայքում: Իր ավելի լավ պասիվացման էֆեկտի և ավելի ցածր ջերմաստիճանի գործակցի շնորհիվ, HBC-ն ակնհայտ առավելություններ ունի մարտկոցի վերջում փոխակերպման արդյունավետության մեջ, և միևնույն ժամանակ, մոդուլի վերջում էներգիայի արտադրությունը նույնպես ավելի բարձր է: Այնուամենայնիվ, արտադրական գործընթացի խնդիրները, ինչպիսիք են էլեկտրոդի խիստ մեկուսացումը, բարդ գործընթացը և IBC-ի տեխնոլոգիական նեղ պատուհանը, դեռևս դժվարություններ են, որոնք խոչընդոտում են դրա արդյունաբերականացմանը:

Պերովսկիտի և IBC-ի սուպերպոզիցիայով ձևավորված PSC IBC-ն կարող է իրականացնել լրացուցիչ կլանման սպեկտրը, այնուհետև բարելավել ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետությունը՝ բարելավելով արևային սպեկտրի օգտագործման արագությունը: Թեև PSC IBC-ի վերջնական փոխակերպման արդյունավետությունը տեսականորեն ավելի բարձր է, բյուրեղային սիլիցիումային բջիջների արտադրանքի կայունության վրա ազդեցությունը բյուրեղային սիլիցիումային բջիջների արտադրանքի կայունության վրա և արտադրական գործընթացի համատեղելիությունը գոյություն ունեցող արտադրական գծի հետ դրա զարգացումը սահմանափակող կարևոր գործոններից են:

Առաջնորդում է ֆոտոգալվանային արդյունաբերության «Գեղեցկության տնտեսությունը»:

Կիրառման մակարդակից, ամբողջ աշխարհում բաշխված շուկաների բռնկման հետ մեկտեղ, IBC մոդուլի արտադրանքը ավելի բարձր փոխակերպման արդյունավետությամբ և ավելի բարձր արտաքին տեսք ունի, զարգացման լայն հեռանկարներ ունի: Մասնավորապես, նրա բարձրարժեք հատկանիշները կարող են բավարարել սպառողների «գեղեցկության» ձգտումը, և ակնկալվում է, որ ապրանքի որոշակի պրեմիում կստանա: Անդրադառնալով կենցաղային տեխնիկայի արդյունաբերությանը, «արտաքին տեսքի տնտեսությունը» դարձել է շուկայի աճի հիմնական շարժիչ ուժը մինչև համաճարակը, մինչդեռ այն ընկերությունները, որոնք կենտրոնանում են միայն արտադրանքի որակի վրա, աստիճանաբար լքվել են սպառողների կողմից: Բացի այդ, IBC-ն նաև շատ հարմար է BIPV-ի համար, որը միջնաժամկետ և երկարաժամկետ հեռանկարում կլինի պոտենցիալ աճի կետ:

Ինչ վերաբերում է շուկայի կառուցվածքին, ապա ներկայումս IBC ոլորտում կան միայն մի քանի խաղացողներ, ինչպիսիք են TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy-ն և Aixu-ն, մինչդեռ բաշխված շուկայի մասնաբաժինը կազմում է ընդհանուր ֆոտոգալվանային էներգիայի կեսից ավելին: շուկա. Հատկապես կենցաղային օպտիկական պահեստավորման եվրոպական շուկայի լայնածավալ բռնկման պայմաններում, որն ավելի քիչ զգայուն է գների նկատմամբ, բարձր արդյունավետությամբ և բարձր արժեքով IBC մոդուլի արտադրանքը, ամենայն հավանականությամբ, հայտնի կլինի սպառողների շրջանում: