เหตุใดเทคโนโลยีแบตเตอรี่ IBC จึงไม่กลายเป็นกระแสหลักของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์

เมื่อเร็วๆ นี้ TCL Zhonghuan ประกาศจองซื้อหุ้นกู้แปลงสภาพจาก MAXN ซึ่งเป็นบริษัทถือหุ้นมูลค่า 200 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ Maxeon 7 series ที่ใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่ IBCในการซื้อขายวันแรกหลังการประกาศ ราคาหุ้นของ TCL Central เพิ่มขึ้นตามขีดจำกัดและหุ้นของ Aixu ซึ่งใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่ IBC ด้วย โดยที่แบตเตอรี่ ABC กำลังจะผลิตเป็นจำนวนมาก ราคาหุ้นก็เพิ่มขึ้นมากกว่า 4 เท่าตั้งแต่วันที่ 27 เมษายน

 

ในขณะที่อุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ค่อยๆ เข้าสู่ยุค N-type เทคโนโลยีแบตเตอรี่ N-type ที่แสดงโดย TOPCon, HJT และ IBC ได้กลายเป็นจุดสนใจขององค์กรที่แข่งขันกันเพื่อเค้าโครงตามข้อมูล TOPCon มีกำลังการผลิต 54GW ที่มีอยู่ และกำลังการผลิตที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างและวางแผนไว้ที่ 146GW;กำลังการผลิตที่มีอยู่ของ HJT คือ 7GW และกำลังการผลิตที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างและที่วางแผนไว้คือ 180GW

 

อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับ TOPCon และ HJT มีคลัสเตอร์ IBC ไม่มากมีบริษัทเพียงไม่กี่แห่งในพื้นที่ เช่น TCL Central, Aixu และ LONGi Green Energyขนาดรวมของกำลังการผลิตที่มีอยู่ อยู่ระหว่างการก่อสร้างและวางแผนไว้ไม่เกิน 30GWคุณต้องรู้ว่า IBC ซึ่งมีประวัติมาเกือบ 40 ปี ได้ถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์แล้ว กระบวนการผลิตได้ครบกำหนดแล้ว และทั้งประสิทธิภาพและต้นทุนก็มีข้อดีบางประการแล้วอะไรคือสาเหตุที่ IBC ไม่ได้เป็นเส้นทางเทคโนโลยีกระแสหลักในอุตสาหกรรม?

เทคโนโลยีแพลตฟอร์มเพื่อประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้น รูปลักษณ์ที่น่าดึงดูด และความประหยัด

จากข้อมูลพบว่า IBC เป็นโครงสร้างเซลล์สุริยะที่มีทางแยกด้านหลังและหน้าสัมผัสด้านหลังมันถูกเสนอครั้งแรกโดย SunPower และมีประวัติมาเกือบ 40 ปีด้านหน้าใช้ฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนสองชั้น SiNx/SiOx โดยไม่มีเส้นกริดโลหะและอิมิตเตอร์ สนามหลัง และอิเล็กโทรดโลหะบวกและลบที่สอดคล้องกันที่ด้านหลังของแบตเตอรี่ในรูปทรงแบบอินเตอร์ดิจิไทด์เนื่องจากด้านหน้าไม่ถูกขวางด้วยเส้นตาราง จึงสามารถใช้แสงตกกระทบในระดับสูงสุด พื้นที่การเปล่งแสงที่มีประสิทธิภาพสามารถเพิ่มขึ้น การสูญเสียแสงลดลง และวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกสามารถทำได้ ประสบความสำเร็จ

 

ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าขีดจำกัดประสิทธิภาพการแปลงตามทฤษฎีของ IBC คือ 29.1% ซึ่งสูงกว่า 28.7% และ 28.5% ของ TOPCon และ HJTในปัจจุบัน ประสิทธิภาพการแปลงการผลิตจำนวนมากโดยเฉลี่ยของเทคโนโลยีเซลล์ IBC ล่าสุดของ MAXN นั้นสูงถึง 25% และผลิตภัณฑ์ใหม่ Maxeon 7 คาดว่าจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 26%;ประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ยของเซลล์ ABC ของ Aixu คาดว่าจะถึง 25.5% ซึ่งเป็นประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดในห้องปฏิบัติการ ประสิทธิภาพสูงถึง 26.1%ในทางตรงกันข้าม ประสิทธิภาพการแปลงการผลิตจำนวนมากโดยเฉลี่ยของ TOPCon และ HJT ที่บริษัทเปิดเผยโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 24% ถึง 25%

ใช้ประโยชน์จากโครงสร้างด้านเดียว IBC ยังสามารถซ้อนทับกับ TOPCon, HJT, perovskite และเทคโนโลยีแบตเตอรี่อื่น ๆ เพื่อสร้าง TBC, HBC และ PSC IBC ที่มีประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้น ดังนั้นจึงเรียกว่า "เทคโนโลยีแพลตฟอร์ม"ปัจจุบันประสิทธิภาพการแปลงห้องปฏิบัติการสูงสุดของ TBC และ HBC อยู่ที่ 26.1% และ 26.7%จากผลการจำลองประสิทธิภาพของเซลล์ PSC IBC ที่ดำเนินการโดยทีมวิจัยจากต่างประเทศ ประสิทธิภาพการแปลงของโครงสร้าง 3-T PSC IBC ที่เตรียมไว้บนเซลล์ด้านล่างของ IBC ที่มีพื้นผิวด้านหน้าของประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริก 25% สูงถึง 35.2%

แม้ว่าประสิทธิภาพการแปลงขั้นสุดท้ายจะสูงกว่า แต่ IBC ก็มีเศรษฐกิจที่แข็งแกร่งเช่นกันตามการประมาณการของผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม ต้นทุนปัจจุบันต่อ W ของ TOPCon และ HJT คือ 0.04-0.05 หยวน/W และ 0.2 หยวน/W สูงกว่าของ PERC และบริษัทที่เชี่ยวชาญกระบวนการผลิตของ IBC อย่างเต็มที่สามารถบรรลุต้นทุนเดียวกันได้ เป็น PERCเช่นเดียวกับ HJT การลงทุนด้านอุปกรณ์ของ IBC ค่อนข้างสูง โดยมีมูลค่าถึง 300 ล้านหยวน/GWอย่างไรก็ตาม เมื่อได้รับประโยชน์จากคุณลักษณะของการใช้เงินที่ต่ำ ต้นทุนต่อ W ของ IBC จะต่ำกว่าเป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่า ABC ของ Aixu ได้รับเทคโนโลยีที่ปราศจากเงิน

นอกจากนี้ IBC ยังมีรูปลักษณ์ที่สวยงามเพราะไม่ถูกบล็อกโดยเส้นกริดที่ด้านหน้า และเหมาะสำหรับสถานการณ์ในครัวเรือนและตลาดแบบกระจายเช่น BIPVโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตลาดผู้บริโภคที่อ่อนไหวต่อราคาน้อยกว่า ผู้บริโภคเต็มใจจ่ายเบี้ยประกันเพื่อรูปลักษณ์ที่สวยงามน่าพึงพอใจตัวอย่างเช่น โมดูลสีดำซึ่งเป็นที่นิยมอย่างมากในตลาดครัวเรือนในบางประเทศในยุโรป มีระดับพรีเมียมที่สูงกว่าโมดูล PERC ทั่วไป เนื่องจากจะสวยงามกว่าเมื่อเข้ากับหลังคาสีเข้มอย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาของกระบวนการเตรียมการ ประสิทธิภาพการแปลงของโมดูลสีดำจึงต่ำกว่าโมดูล PERC ในขณะที่ IBC ที่ "สวยงามตามธรรมชาติ" ไม่มีปัญหาดังกล่าวมีรูปลักษณ์ที่สวยงามและประสิทธิภาพในการแปลงที่สูงขึ้น ดังนั้นสถานการณ์การใช้งานที่กว้างขึ้นและความสามารถระดับพรีเมียมของผลิตภัณฑ์ที่แข็งแกร่งขึ้น

กระบวนการผลิตนั้นโตเต็มที่ แต่ความยุ่งยากทางเทคนิคนั้นสูง

เนื่องจาก IBC มีประสิทธิภาพการแปลงและข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่สูงกว่า เหตุใดจึงมีบริษัทเพียงไม่กี่แห่งที่ปรับใช้ IBCดังที่กล่าวไว้ข้างต้น เฉพาะบริษัทที่เชี่ยวชาญในกระบวนการผลิตของ IBC อย่างเต็มที่เท่านั้นที่สามารถมีต้นทุนที่เท่ากับ PERC ได้ดังนั้น กระบวนการผลิตที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมีอยู่ของกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์หลายประเภท จึงเป็นสาเหตุหลักของ "การจัดกลุ่ม" ที่น้อยลง

 

ตามความหมายดั้งเดิม IBC ส่วนใหญ่มีสามเส้นทางกระบวนการ: หนึ่งคือกระบวนการ IBC คลาสสิกที่แสดงโดย SunPower อีกอันคือกระบวนการ POLO-IBC ที่แสดงโดย ISFH (TBC มีต้นกำเนิดเหมือนกัน) และที่สามเป็นตัวแทน โดยกระบวนการ Kaneka HBCเส้นทางเทคโนโลยี ABC ของ Aixu ถือได้ว่าเป็นเส้นทางเทคโนโลยีที่สี่

 

จากมุมมองของความสมบูรณ์ของกระบวนการผลิต IBC แบบคลาสสิกได้บรรลุการผลิตจำนวนมากแล้วข้อมูลแสดงให้เห็นว่า SunPower ได้จัดส่งทั้งหมด 3.5 พันล้านชิ้น;ABC จะบรรลุมาตราส่วนการผลิตจำนวนมากที่ 6.5GW ในไตรมาสที่สามของปีนี้ส่วนประกอบของ “Black Hole” ซีรีส์เทคโนโลยีในแง่ที่ค่อนข้างพูด เทคโนโลยีของ TBC และ HBC ยังไม่โตพอ และจะต้องใช้เวลาในการดำเนินการเชิงพาณิชย์

 

เฉพาะในกระบวนการผลิต การเปลี่ยนแปลงหลักของ IBC เมื่อเทียบกับ PERC, TOPCon และ HJT อยู่ที่การกำหนดค่าของอิเล็กโทรดด้านหลัง นั่นคือ การก่อตัวของภูมิภาค p+ ที่เชื่อมต่อกันและภูมิภาค n+ ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ .ในกระบวนการผลิตของ IBC แบบคลาสสิก การกำหนดค่าของอิเล็กโทรดด้านหลังส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามวิธี: การพิมพ์หน้าจอ การแกะสลักด้วยเลเซอร์ และการฝังไอออน ส่งผลให้มีเส้นทางย่อยที่แตกต่างกันสามเส้นทาง และแต่ละเส้นทางย่อยสอดคล้องกับกระบวนการมากถึง 14 ขั้นตอน ขั้นตอน 12 ขั้นตอน 9 ขั้นตอน

 

ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าการพิมพ์หน้าจอด้วยเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วจะดูเรียบง่ายบนพื้นผิว แต่ก็มีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนอย่างมากอย่างไรก็ตาม เนื่องจากง่ายต่อการทำให้เกิดข้อบกพร่องบนพื้นผิวของแบตเตอรี่ เอฟเฟกต์ยาสลบจึงควบคุมได้ยาก และจำเป็นต้องมีการพิมพ์หน้าจอหลายหน้าจอและกระบวนการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความยากลำบากในกระบวนการและต้นทุนการผลิตการกัดด้วยเลเซอร์มีข้อดีของการผสมต่ำและประเภทยาสลบที่ควบคุมได้ แต่กระบวนการนี้ซับซ้อนและยากการฝังไอออนมีลักษณะเฉพาะของความแม่นยำในการควบคุมสูงและความสม่ำเสมอในการแพร่กระจายที่ดี แต่อุปกรณ์มีราคาแพงและทำให้เกิดความเสียหายกับโครงข่ายได้ง่าย

 

อ้างอิงถึงกระบวนการผลิต ABC ของ Aixu ส่วนใหญ่จะใช้วิธีการแกะสลักด้วยเลเซอร์ และกระบวนการผลิตมีมากถึง 14 ขั้นตอนตามข้อมูลที่เปิดเผยโดยบริษัทในการประชุมแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพ อัตราผลตอบแทนการผลิตจำนวนมากของ ABC อยู่ที่ 95% ซึ่งต่ำกว่า PERC และ HJT 98% อย่างมีนัยสำคัญคุณต้องรู้ว่า Aixu เป็นผู้ผลิตเซลล์มืออาชีพที่มีการสะสมทางเทคนิคอย่างลึกซึ้ง และปริมาณการจัดส่งของ Aixu เป็นอันดับสองในโลกตลอดทั้งปีสิ่งนี้ยังยืนยันโดยตรงว่าความยากของกระบวนการผลิต IBC นั้นสูง

 

หนึ่งในเส้นทางเทคโนโลยียุคหน้าของ TOPCon และ HJT

แม้ว่ากระบวนการผลิตของ IBC จะค่อนข้างยาก แต่คุณลักษณะทางเทคนิคประเภทแพลตฟอร์มจะซ้อนทับขีดจำกัดประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้น ซึ่งสามารถขยายวงจรชีวิตเทคโนโลยีได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ยังคงรักษาความสามารถในการแข่งขันทางการตลาดขององค์กรไว้ได้ แต่ก็สามารถลดการดำเนินการที่เกิดจากการทำซ้ำทางเทคโนโลยีได้ .เสี่ยง.โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การวางซ้อนกับ TOPCon, HJT และ perovskite เพื่อสร้างแบตเตอรี่ควบคู่ที่มีประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้นนั้นได้รับการยอมรับอย่างเป็นเอกฉันท์จากอุตสาหกรรมว่าเป็นหนึ่งในเส้นทางเทคโนโลยีหลักในอนาคตดังนั้น IBC จึงมีแนวโน้มที่จะเป็นหนึ่งในเส้นทางเทคโนโลยีรุ่นต่อไปของค่าย TOPCon และ HJT ในปัจจุบันปัจจุบัน มีหลายบริษัทเปิดเผยว่ากำลังดำเนินการวิจัยทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง

 

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง TBC ที่เกิดขึ้นจากการซ้อนทับของ TOPCon และ IBC ใช้เทคโนโลยี POLO สำหรับ IBC ที่ไม่มีเกราะป้องกันที่ด้านหน้า ซึ่งช่วยปรับปรุงเอฟเฟกต์ทู่และแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดโดยไม่สูญเสียกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกTBC มีข้อดีคือมีความเสถียรที่ดี หน้าสัมผัสทู่แบบเลือกได้ดีเยี่ยม และความเข้ากันได้สูงกับเทคโนโลยี IBCปัญหาทางเทคนิคของกระบวนการผลิตอยู่ที่การแยกอิเล็กโทรดด้านหลัง ความสม่ำเสมอของคุณภาพฟิล์มโพลีซิลิคอน และการรวมเข้ากับเส้นทางกระบวนการ IBC

 

HBC ที่เกิดขึ้นจากการซ้อนทับของ HJT และ IBC ไม่มีส่วนป้องกันอิเล็กโทรดที่พื้นผิวด้านหน้า และใช้ชั้นป้องกันแสงสะท้อนแทน TCO ซึ่งมีการสูญเสียทางแสงน้อยกว่าและต้นทุนต่ำกว่าในช่วงความยาวคลื่นสั้นเนื่องจากเอฟเฟกต์ทู่ที่ดีกว่าและค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่ต่ำกว่า HBC มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในด้านประสิทธิภาพการแปลงที่ปลายแบตเตอรี่ และในขณะเดียวกัน การผลิตพลังงานที่ส่วนปลายของโมดูลก็สูงขึ้นเช่นกันอย่างไรก็ตาม ปัญหาในกระบวนการผลิต เช่น การแยกอิเล็กโทรดอย่างเข้มงวด กระบวนการที่ซับซ้อน และหน้าต่างกระบวนการแคบของ IBC ยังคงเป็นปัญหาที่ขัดขวางการพัฒนาอุตสาหกรรม

 

PSC IBC ที่เกิดขึ้นจากการซ้อนทับของ perovskite และ IBC สามารถรับรู้สเปกตรัมการดูดกลืนแสงเสริม จากนั้นจึงปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกโดยการปรับปรุงอัตราการใช้สเปกตรัมแสงอาทิตย์แม้ว่าประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของ PSC IBC จะสูงกว่าในทางทฤษฎี แต่ผลกระทบต่อความเสถียรของผลิตภัณฑ์เซลล์ผลึกซิลิกอนหลังการเรียงซ้อนและความเข้ากันได้ของกระบวนการผลิตกับสายการผลิตที่มีอยู่เป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่จำกัดการพัฒนา

 

เป็นผู้นำ “เศรษฐกิจความงาม” ของอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

จากระดับแอปพลิเคชัน ด้วยการระบาดของตลาดกระจายทั่วโลก ผลิตภัณฑ์โมดูล IBC ที่มีประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้นและรูปลักษณ์ที่สูงขึ้นมีโอกาสในการพัฒนาในวงกว้างโดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณลักษณะที่มีมูลค่าสูงสามารถตอบสนองการแสวงหา "ความงาม" ของผู้บริโภค และคาดว่าจะได้รับผลิตภัณฑ์ระดับพรีเมียมเมื่อพูดถึงอุตสาหกรรมเครื่องใช้ในบ้าน “เศรษฐกิจด้านรูปลักษณ์” ได้กลายเป็นแรงผลักดันหลักสำหรับการเติบโตของตลาดก่อนเกิดโรคระบาด ในขณะที่บริษัทที่เน้นเฉพาะคุณภาพของผลิตภัณฑ์ก็ค่อยๆ ละทิ้งผู้บริโภคไปนอกจากนี้ IBC ยังเหมาะสำหรับ BIPV ซึ่งจะเป็นจุดเติบโตที่มีศักยภาพในระยะกลางถึงระยะยาว

 

สำหรับโครงสร้างตลาดที่เกี่ยวข้อง ขณะนี้มีผู้เล่นเพียงไม่กี่รายในสาขา IBC เช่น TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy และ Aixu ในขณะที่ส่วนแบ่งการตลาดแบบกระจายมีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของแผงเซลล์แสงอาทิตย์โดยรวม ตลาด.โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการระบาดอย่างเต็มรูปแบบของตลาดการจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคัลในครัวเรือนในยุโรปซึ่งผลิตภัณฑ์โมดูล IBC ที่ไวต่อราคาน้อยกว่า ประสิทธิภาพสูง และมีมูลค่าสูงมักจะได้รับความนิยมในหมู่ผู้บริโภค


โพสต์เวลา: Sep-02-2022