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作者:管理员    发布于:2022-05-26 20:46   文字:【】【】【

  主页!顺达娱乐挂机!主页。6 月 11 日,国家发改委发布《关于 2021 年新能源上网电价政策有关事项的 通知》,2021 年起,对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目和新 核准陆上风电项目,中央财政不再补贴,实行平价上网。

  根据《中国 2050 年光伏发展展望》预计,到 2025 年光伏新增装机发电成 本预计将低于 0.3 元/千瓦时。光伏发电的成本优势在未来将愈加明显。到 2035 年和 2050 年新增光伏发电成本将降至约 0.2 元/千瓦时和 0.13 元/千瓦 时。

  2021 年 4 月,《2021 年能源工作指导意见》称,风电、光伏发电量占全社 会用电量的比重达 11%左右,风电和光伏发电量占比将进一步加速提升。 各省市也纷纷出台光伏能源发展目标,预计新增光伏装机量提升。随着光 伏各项成本下降和政策规划的能源发展目标陆续实现,未来光伏有望成为 电力主力来源。

  全球新增光伏装机创新高,中国光伏装机保持上升态势。根据CPIA数据,2020 年,全球光伏新增装机市场达到 130GW,创历史新高。在光伏发电成本持续下降和 新兴市场拉动等有利因素的推动下,全球光伏市场仍将保持增长,预计 2021 年全球 光伏新增装机量将超过 150GW,乐观情形下甚至达到 170GW。在光伏发电成本下 降驱动以及标杆电价政策正式推出等因素推动下,我国也逐步成为全球重要的光伏市 场之一。2013 年我国新增装机容量 10.95GW,首次超越德国成为全球第一大光伏应 用市场,此后持续保持高基数下的稳定增长趋势,2021 年乐观情况下新增装机有望 突破 65GW。

  在光伏电池生产中,激光加工技术目前主要应用于消融、切割、刻边、掺杂、 打孔等工艺。激光可以将大量能量集中到横截面积很小的范围内释放,极大程度上 提高了能量的利用效率,使其可以对较为坚硬的物质进行切割。在光伏元件制造过程 中,往往需要使用激光对硅片进行打薄、切割、塑形等基本步骤。同时,激光的高能 特性使之具有超高的温度,可在精密控制下对硅片及附着物质进行灼烧,形成电池边 缘掺杂或是对光伏元件表面进行镀膜,提高光伏电池的发电能力与太阳能利用能力, 从根本上提升光伏发电技术的效率。

  PERC 消融(刻蚀)工艺可将电池片效率提升约 1.2%。在 PERC 技术中,背面 电极透过钝化层实现微纳级高精度的局部接触是技术难点之一。加工过程中,在对钝 化膜精密刻蚀的同时,不能损伤到硅衬底材料,否则会影响电池片最终转化效率。早 期实验室主要采用湿法刻蚀工艺,产业化难度高,且成本高。采用激光技术时,通过 定位最优化的能量密度分布,精确控制激光作用时间,同时保证每个脉冲严格一致, 能够得到最佳的电池性能。根据 CPIA 数据,PERC 激光消融技术可将单晶电池光电 转换效率绝对值由 20.3% 提升至 21.5% 左右。

  SE 掺杂可提升电池片效率 0.2-0.3%,激光已成主流的 SE 掺杂方式。SE(选择 性发射极),即在金属栅线与硅片接触部位及其附近进行高浓度掺杂,而在电极以外 的区域进行低浓度掺杂。这样既降低了硅片和电极之间的接触电阻,又降低了表面的 复合,提高了少子寿命,从而提高转换效率。实现选择性发射极电池制备的主要工艺 方法有丝网印刷掺杂源高温扩散法,离子注入法和激光掺杂法等。激光掺杂法以扩散 产生的磷硅玻璃层为掺杂源,利用激光可选择性加热特性,在太阳电池正表面电极区 域形成选择性重掺杂的 n++重掺杂区域,提高电极接触区域的掺杂浓度,降低接触电 阻,从而有效地提高转换效率。激光掺杂具有提效明显、工艺流程简单、投入成本低、 设备紧凑、占地面积小、无污染,与传统太阳能电池生产线相兼容性强等特点,因而 逐渐成为了行业主流的选择性发射极制备方式。

  MWT 可提升电池片效率 0.4%左右,需采用激光进行精准打孔。MWT(金属穿 孔卷绕技术)采用激光打孔、背面布线的技术消除正面电极的主栅线,正面电极细栅 线搜集的电流通过孔洞中的银浆引到背面,从而使正负电极点都位于电池片背面,有 效减少了正面栅线的遮光,提高了光电转化效率,同时降低了银浆的耗量和金属电极 发射极界面的载流子复合损失。根据 CPIA 数据,WMT 技术可使电池片光电转换效 率绝对值提升0.4%左右。MWT 电池制造中需采用激光进行精准打孔,在激光加工过 程中需要选择稳定性高的激光器,采用性价比最佳的波长,调整恰如其分的功率、频 率和脉宽、光束质量等参数。

  LID/R 工艺:激光有良好的应用效果。该工艺通过超高功率光照射电池片,产生 大量光生载流子来改变体内氢的价态,快速实现硼氧结构由高活性的复合体转变为低 活性的再生态,以达到降低光致衰减目的。激光因高光强、方向性好、能量转换效率 高等特性,在 LID/R 技术工艺中有较好的应用效果。

  划片/裂片工艺:激光划片优点明显。半片电池技术通过将标准规格电池片 (156mmx156mm)激光均割成为两片(156x78mm),对切后联接起来。整个组件的电池片随之被分为两组,每组包含串联连接的 60 个半片电池片,组成一个完整的 120 片组件,从而可将通过每根主栅的电流降低为原来的 1/2,内部损耗降低为整片 电池的 1/4。激光可以实现电池片半片或多片的自动切割、裂片,同时激光划片技术 具有切割精度高,能够提高成品率,且节约成本与空间等优点。另外叠瓦的加工工艺 难度更高,需在半片工艺的基础上大幅提高对激光图形重复和定位精度的要求。

  P 型电池接近效率极限,N 型电池优势明显。P 型电池原材料为 P 型硅片,N型 电池原材料为 N 型硅片。P 型电池传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术 (AL-BSF),目前主流的 P 型单晶电池技术为 PERC 电池技术,该技术制造工艺简 单、成本低。随着 P 型电池逐渐接近其转换效率极限,N型将成为下一代电池技术的 发展方向。N 型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、载流子寿命更长等优 点,主要制备技术包括 PERT、TOPCon、IBC、HJT 等。

  TOPCon(隧穿氧化层钝化接触电池)可由 PERC 产线改造。TOPCon 电池于 2013 年由德国 Fraunhofer 太阳能研究所首次提出。主流 TOPCon 电池采用 N 型硅 片,首先在电池背面制备一层 1~2nm 的隧穿氧化层,再沉积一层掺杂多晶硅,二者 共同形成钝化接触结构,为硅片的背面提供了良好的界面钝化。TOPCon 电池可由 PERC 产线改造,包括增加硼扩散设备,背面的 SiO2 隧穿层和掺杂多晶硅层分别采 用原位热氧和原位掺杂的方式在 LPCVD(低压化学气相沉积)中沉积,因此还需要 在 PERC 产线上增加 LPCVD、退火炉和湿法刻蚀设备。

  HJT(异质结电池):提效优势明显,与原本设备不兼容。HJT 在 N 型晶体硅片 正反两面依次沉积厚度为 5~10nm 的本征和掺杂的非晶硅薄膜以及透明导电氧化物 (TCO)薄膜,从上到下依次形成了 TCO-N-i-N-i-P-TCO 的对称结构。HJT 具有工 艺流程简单、转换效率高、工艺温度低、衰减率低、双面发电等优点,同时 HJT 工 艺采用的设备与 PERC 不兼容。

  效率提升空间明显,TOPCon 与 HJT 有望成为主流技术。从转换效率来看, PERC 电池已经接近其效率极限,TOPCon 电池和 HJT 电池转换效率极限更高且效 率提升空间明显。就成本而言,PERC 新建产线 亿元/GW,最低可 以做到 1.3 亿元左右;TOPCon 直接新建产线 亿元/GW,由 PERC 升级是 0.6- 0.7 亿元/GW;HJT 产线 亿元/GW,行业预计 2024-25 年 HIT 单位 投资额或达到 2.5 亿元左右。根据装机量假设进行测算,并假设不同技术路线每年占 比的变化,我们预计 BSF 市场份额将逐步下降,PERC 和 TOPCon 在未来几年预计 仍是主流技术路线,HJT 未来几年预计会逐步提升。

  激光转印可大幅降低银浆耗量,在 PERC、TOPCon、HJT 电池中均有广泛的 应用前景。激光转印技术使用由无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯 (APET) 制成的透明薄 膜作为载体基板,使用带图案的刚性金属印模将所需的沟槽几何形状压印到该载体薄 膜中,然后将薄膜收集在辊上,然后将其安装在 PTP 机器中。使用两个金属刮刀将 银浆填充到沟槽中,然后用红外激光将银浆从浮雕载体膜转移到目标太阳能晶片(前 体)上。在光伏电池领域,转印技术可以实现超细线宽的金属栅线的印刷,降低银浆 耗量,特别是针对 TOPCon 和 HJT 电池,可以缓解双面银浆银成本居高不下的痛点。 此外,PTP 技术加工过程中则无需接触电池表面,随着 182mm、210mm 电池尺寸 时代的到来,印刷面积更大,硅片进一步减薄,加工过程中的压力降低可以显著降低 电池的破损率,提高生产的良率,进而降低生产成本。

  新技术产品单 GW 价值量提升,N 型电池时代激光设备需求有望增加。根据公 司披露的投资者调研纪要,PERC激光消融和SE激光掺杂两道设备单GW价值1000多万元,从目前的信息来看,无论是在HJT 还是TOPCON、IBC,新技术产品单 GW 价值量相比PERC会有明显提升。预计N型电池时代对激光设备的需求将持续旺盛。

  (2) 假设 PERC 在新增装机中的占比逐渐下降,TOPCON 和 HJT 占比逐步 提升;

  (4) 参考公司披露的投资者调研纪要,考虑到激光转印等技术产业化后有望 带来单 GW 投资额的上升,假设 PERC 路线激光设备占光伏设备的比例 为 8%,TOPCON和 HJT 路线%;

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