HJT电池技术发展状况-王文静-solarbe文库

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HJT电池技术发展状况王文静中科院电工所从BSF 到HJT 背面接触变线接触背面线接触变无接触背面无接触变双面点接触双面点接触变双面无接触第3页 HJT电池高效率大尺寸低衰减双面率高工艺简单薄片化无衰减有增效 9095 5步 160100μm 2425 直接加绒至 210mm硅片铜栅线钙钛矿叠层电池 HJT电池的优势截止2019年国际上最高效率记录 25.11 25.10 24.70 24.68 24.04 23.61 23.50 23.18 22.00 22.50 23.00 23.50 24.00 24.50 25.00 25.50 截止2019年HJT电池最高效率各种电池的工艺步骤清洗制绒扩散去除PSG和背结前表面SiNx 丝印与烧结光再生测试清洗制绒扩散去除PSG和背结前表面SiNx 丝印与烧结光再生测试背表面AlOxSiNx 双面氧化清洗制绒前扩散硼去除PSG和背结 LPCVD沉积本征多晶硅退火前表面镀AlOxSiNx 背表面镀SiNx 离子注入P LPCVD背面氧化双面Ag丝印与烧结光再生测试清洗制绒双面PECVD镀a -Si膜（p/ i/n）双面PVD镀TCO膜测试光再生双面Ag丝印与烧结 BSF电池（7步） PERC电池（10步） N-TopCon电池（1213步） N-HJT电池（6步）激光制备SE 激光制备SE HJT电池工艺流程清洗制绒丝印前后电极与烧结测试 PVD制备双面TCO PECVD制备双面非晶硅掺杂层Cat-CVD制备双面非晶硅掺杂层 RPD制备双面TCO 光注入退火增效 HJT电池大规模量产设备Singulus 的清洗植绒设备 HJT电池清洗流程与其它电池的比较制备SiH薄膜设备的分类 PECVD法 磁控溅射法Applied Film 直接法（Direct）间接法（Remote）管式炉Centrotherm，北方华创、捷佳创、48所、赛瑞达平板炉理想、迈为、AM、MB、捷造、Singlas、Ineotech 平板型微波RothRau 直流OTB CAT-CVD的内外部结构型号CCV-1400C-5 156mm，硅片产能每载台单面81片，双面162 片系统节拍260sec 产能2243UPE 工艺沉积材料a-Si 电源DC 8kW 工艺气体 SiH 4 , H 2 for a-Si SiH 4 ,H 2 , B 2 H 6 /H 2 for p layer SiH 4 ,H 2 , PH 3 /H 2 for n layer 膜厚10nm 有效沉积面积1560X1700mm Meryer Burger公司的HJT 电池产线PERCVD 设备 HELiA PECVD 1采用了特殊的S- Cub ® 等离子反应器，是一种盒中盒布局，实现了极低污染的均匀沉积。 2离子源为RF 13.56MHz的沉积频率。 3稳定而均匀的沉积过程，防止交叉污染。 4硅片翻片在惰性气氛中进行 5配备沉积腔室的在线清洗功能 6 2400片/hr HJT电池大规模量产设备理想公司的PECVD 设备布局 1 in 150MW/台。1600片/ hr 2 in 1100MW/台。3000片/ hr 关键技术 双套沉积腔室 调频快速耦合功率 多个子腔室共用一个大腔室，产能升级成本降低钧石公司的PECVD 设备 INDEOtech公司的八面系统  PECVD Mirror的创新技术沉积双面电池需要翻片时不破坏真空。 专有的集成射频电极（IRTF）等离子技术推出了第三个电极，用于增强等离子体转向。 抗交叉污染处理（ACCT）的特殊技术 INDEOtech公司的八面系统  3000片/ hr  4个沉积腔分别位于两侧，沉积顶面和底面不用进行翻片处理。 每个载板装36片硅片，加热腔可以同时放置6个载板，有3个载板进行沉积，另外3个处于等待状态。 RPD和PVD 的对比捷佳伟创公司对PRD 镀膜机的改进冯. 阿登纳公司的PVD 设备各种TCO 镀膜设备公司型号技术双面镀节拍冯.阿登纳 XEA/NOVA 3.6磁控溅射√3600片/小时 XEA/NOVA 5.5磁控溅射√5500片/小时 XEA/NOVA L磁控溅射√8000片/小时 Meyer Burger HELiA PVD 磁控溅射√3000片/小时 Singulus GENERIS LAB磁控溅射√2600片/小时 GENERIS PVD 3000磁控溅射√3000片/小时 GENERIS PVD 5000磁控溅射√5200片/小时钧石能源磁控溅射√4800片/小时 Ulvac磁控溅射√ 捷佳伟创 RPD3000A RPD 须移出腔室翻片 3000片/小时 RPD5500A RPDPVD√5000片/小时 MBB9BB 光注入增效 RPD镀TCO BOM差异4BB 5BB MBB 0BB（SWCT）电池浆料 350mg/pc s 300m g/pcs 200mg/pcs 120mg 单片成本2.1/pcs 1.8 /pcs 1.3/pcs 0.72/pcs 效率/ 22.8 23.2 23.8 24.0 M2功率/W 5.57 5.668 5.815 5.864 单瓦成本 0.359/ W 0.318 /W 0.224/W 0.123/W 浆料成本占比 21.7 19.2 14.7 7 浆料占组件成本 14.6 12.9 9.9 5.0 三个支撑HJT提效到24的关键技术 HJT电池产线平均效率接近24 主栅的改进提高所有电池的效率 7主栅无主栅（SWCT） 12主栅无栅线（IBC） BOM差异5BB MBB成本差异（72片）电池浆料110mg/pcs 74mg/pcs -11.8 焊带成本80 0.3 多主栅与HJT电池的结合 BOM差异4BB 5BB MBB SWCT 电池浆料350mg/pcs 300mg/pcs 200mg/pcs 120mg 单片成本2.1/pcs 1.8/pcs 1.3/pcs 0.72/pcs 效率/ 22.8 23.2 23.8 24.0 M2功率/W 5.57 5.668 5.815 5.864 单瓦成本0.359/W 0.318/W 0.224/W 0.123/W 浆料成本占比21.7 19.2 14.7 7 浆料占组件成本14.6 12.9 9.9 5.0 多主栅与PERC电池的结合 HJT电池成本1.657RMB/W，组件成本2.435RMB/W 光注入处理设备陶瓷辊道光注入炉金属网带式光注入炉 金晟阳光 捷佳伟创 科隆威 迈为  CT 设备降本 MBB TCO BOM差异4BB 5BB MBB 0BB（SWCT）电池浆料 350mg/pc s 300m g/pcs 200mg/pcs 120mg 单片成本2.1/pcs 1.8 /pcs 1.3/pcs 0.72/pcs 效率/ 22.8 23.2 23.8 24.0 M2功率/W 5.57 5.668 5.815 5.864 单瓦成本 0.359/ W 0.318 /W 0.224/W 0.123/W 浆料成本占比 21.7 19.2 14.7 7 浆料占组件成本 14.6 12.9 9.9 5.0 清洗Singulus、YAC、捷佳伟创、RENA PECVD 热丝 MB、AM、Ulvac、理想、迈为、均石、捷佳伟创、捷造、金辰 PVD MB、冯.阿登纳、捷佳伟创、迈为、 Ulvac、Singulus、均石丝印Baccini、迈为、Micro-tech 烘干及光注入科隆威、迈为、捷佳伟创、金晟阳光、 Micro-Tech HJT电池要大幅降本的主要技术路径 12亿/GW 9亿/GW 6亿/GW 2017 2018 2019 2020 规模 5亿/GW 国内HJT 电池新进企业企业 HJT产能效率地点已建待建批次平均最高金石能源 600MW 1GW 24.1 24.68 福建泉州泰兴中智 160MW 24.0 24.3 江苏泰兴山西晋能 220MW 2GW 23.8 24.04 山西太原中威 300MW 0.8GW 23.73 24.6 四川双流国家电投 100MW 汉能 120MW 23.7 25.11 四川双流上彭 70MW 22.3 浙江嘉兴通威集团 250MW 1GW 24.0 合肥和四川爱康科技捷佳伟创 200MW 2GW 浙江长兴爱康科技 5GW 江西东方日升 60MW 1.5GW 江苏常州华晟新能源 0.5GW 安徽宣城联合再生 100MW 企业 HJT产能效率地点已建待建批次平均最高阿特斯 0.25GW 浙江嘉兴航天机电 0.4GW 上海山煤集团 10GW 山西太原比太科技 6GW 安徽颍上晋锐能源 5GW 中利股份 1GW 江苏常熟爱旭股份 0.25GW 嘉寓股份 2GW 朝阳市龙城区水发集团山东高登赛 1GW 辽宁阜新市国投电力花园电力金石能源 1.5GW 张家口隆基股份 0.2G 合计 2180MW 43.4GW 国内HJT 电池新进企业国外HJT 电池产业化进展已建产能待建产能产线平均效率最高效率地点松下日 1000MW 23 24.7 日本/ 马来西亚 REC 600MW 23.7 美国 Sunpreme 上彭 400MW 美国 SolerCity/松下 400MW 600MW 日本长洲产业日 80MW 22.8 23.5 日本台湾新日光 30MW 台湾 Kaneka日 20MW 25.1 日本 Hevel（俄） 160MW 100MW 23.8 俄罗斯 Eco Solifer匈 100MW 24.1 匈牙利 3 Sun意 200MW 意大利 ENEL Group意 200MW 计划2021年达到 24.1 意大利 MB 1.4GW 瑞士合计 2590MW 2.7GW 国内外HJT 企业的产能及所用设备产能清洗PECVD PVD丝印日本松下1GW YAC Ulvac/Cat-CVD住友/RPD Microtech 长洲产业50MW YAC MB/PECVD PVD REC 600MW MB MB迈为SMW 台湾新日光15MW住友/RPD 泰兴中智160MW Singulus Ulvac/Cat-CVD冯阿登纳Microtech 汉能 120MW YAC理想能源PECVD北儒MB老线 480MW（在建）理想能源PECVD北儒山西晋能 60MW YAC AM Ulvac迈为 60MW Singulus精曜PECVD精曜RPD迈为拟建100MW 福建金石100MW捷佳伟创自制自制福建钜能500MW自制自制镀铜中威200MW捷佳伟创理想能源PECVD Ulvac/Cat-CVD 捷佳伟创RPD 冯阿登PECVD 捷佳伟创通威（合肥）250MW YAC迈为冯阿登纳迈为上彭30MW国产周星 MB 东方环盛（原国电集团）50MW停产周星周星周星周星国电投100MW Singulus AM 住友RPD 冯阿登PECVD 镀铜爱康200MW YAC AM捷佳伟创RPD AM 合计 3245MW 630MW拟建停产串焊温度对HJT 电池特性的影响新的HJT焊接工艺衬底温度较低，短时间光照焊接温度可以较高使用不同的ECA银浆助焊三种串焊方式 直接使用常规光焊接，但需要对焊接设备的温度和时间，以及焊带进行改造。 导电胶带粘合。日本索尼公司开发了一款导电胶带，该胶带将电极主栅与焊带粘接在一起并导电。 导电银浆（ECAelectrically conductive adhesives），这种浆料使用丝印或喷涂的方式涂于电池主栅与焊带之间，后续经过加热压合焊接。各种电池的效率天花板