太陽電池の詳細分析：N型電池が次世代の主流となる

結晶シリコン電池技術は、シリコンウエハーをベースにしており、シリコンウエハーの違いにより、P型電池とN型電池に分けられます。

2つの電池の発電原理に本質的な違いはありません。これらは光生成キャリア分離のPN接合に基づいていますが、B要素とP要素の拡散の実際のプロセスと応答の違いによるものです。結晶シリコンの内部欠陥の光への影響と少数キャリアを捕捉する能力この違いにより、2つは実際の工業生産において異なる課題と開発の見通しに直面します。

現在主流となっているBSF電池やPERC電池を中心に、P型シリコンウェーハの製造工程は比較的シンプルで低コストです。

N型の方が効率は良いですが、工程が複雑です。現在、より多く投資されている主流の技術は、HJT電池とTOPCon電池で、2020年には約3.5％しか占めません。 CPIAの予測によると、2030年にはN型電池の市場シェアは約56％に達する可能性があり、その見通しは非常に広い。



従来の単結晶および多結晶セルの主な技術ルートはアルミニウムバックフィールド技術（Al-BSF）であり、現在の主流のP型単結晶セル技術はPERCセル技術です。この技術は、製造プロセスが簡単で、コストが低く、SEが重ね合わされています。 （選択的エミッション）テクノロジー）バッテリー変換効率を向上させます。

PERCバッテリー技術の普及は、主に単結晶シリコンウェーハの大規模な推進と機器のローカリゼーション率の急速な向上によるものです。 CPIAのデータによると、PERCバッテリーは2020年も引き続き主要な新しい量産ラインであり、PERCバッテリーは市場の86.4％を占めるでしょう。

現在の電池効率では、ロンギの変換効率24.1％はPERC電池の限界効率24.5％に近い。電池メーカーは徐々に研究開発の焦点を新技術に移している。PERC技術は正式に改革後のサイクルに入っており、市場には明らかな「効率不安」があります。



N型電池は変換効率が高く、開発の主流としてP型電池に取って代わることが期待されています。

理論的には、N型電池には明らかな利点があります。従来のP型単結晶電池やP型多結晶電池と比較して、N型電池は変換効率が高く、両面比が高く、温度係数が低く、光の減衰がありません。低照度効果。優れた、より長いキャリア寿命およびその他の利点。

現在の技術開発から判断すると、P型PERCバッテリーは効率の上限に近づいており、コスト削減率も鈍化している。 N型電池は効率の上限が高く、電池技術や効率の向上が大幅に加速しており、今後は変換効率の向上の余地があります。



太陽光発電協会の産業開発ルートレポートによると、2030年のN型高効率電池の変換効率は25.5％を超える可能性があり、P型電池より1％以上高い。

ローカライズされた機器のコストが下がり続け、N型バッテリーの効率を改善する余地があることから、より効率的なバッテリーの追求も市場の選択肢となり、次の開発の方向性となることが期待されています。発電バッテリー技術。



現在、小規模大量生産（> 1GW）を実現する新しい高効率バッテリーには、主にTOPCon、HJT、IBCが含まれます。

HBCと積層電池は、当面の間、まだ実験室での研究開発段階にあります。同時に、N型電池技術で構成された積層電池の変換効率には、さらなる改善の余地があります。



HJTバッテリー：製造工程は比較的簡単ですが、技術的な難しさが高いです

HJTバッテリーの対称構造により、バッテリー自体が内部応力の影響を受けにくくなります。低温プロセスにより、結晶の内部構造とデバイスのインターフェース接点がさらに保護されるため、バッテリーの歩留まりが薄化の影響を大きく受けることはありません。シリコンウェーハ。

これに基づいて、プレカットハーフブレードテクノロジーと組み合わせたHJTバッテリーは、バッテリースライスの厚さを160-170μmから120-130μmに減らすことができます。

HJTの高効率は、N型シリコン基板とアモルファスシリコンの基板表面欠陥に対する二重パッシベーション効果に由来します。アモルファスシリコンはランダムなネットワークで構成されており、シリコン基板の表面のダングリングボンドを飽和させる可能性のある多数の破壊された結合を含んでいます。

HJTは4段階のプロセスしか必要としませんが、技術的な難しさは比較的大きいです：テクスチャー洗浄装置（投資が10％を占める）、アモルファスシリコン堆積装置（投資が50％を占める）、透明導電性フィルム装置（投資が25％を占める）およびシルクスクリーン印刷装置（投資は15％を占めました）。



その中で、テクスチャー洗浄装置とスクリーン印刷装置は国産品に置き換えられました。Maiwell、Jiejia Weichuang、Ideal Wanlihui、Junshi EnergyはすべてPECVD装置を販売し、Maiwell、Jiejia Weichuang、JunshiEnergyはすべてPECVD装置を販売しました。機器の販売、IdealWanlihuiはプロトタイプの研究開発を進めています。

HJTとPERCのプロセスルートは完全に異なり、延長することはできません。生産ラインにしか入れることができません。また、HJTは主流のPERC生産設備と互換性がないため、PECVDやその他のフィルム製造および真空装置への投資は企業に高い変換コストをもたらします。