上個月底剛結束的SNEC展中,N型產品的露出度相較前幾年有顯著的增加,其中最為吸睛的當屬通威的435W異質結(Heterojunction)雙面疊瓦模組及晶澳、天合的背接觸模組,在在顯示由於接續PERC的下一代的技術方向尚未明確,一線大廠、甚至是新進廠商開始將目光轉向N型產品。
雖然目前N型主流技術路線尚未有定論,然而從這次展會的氛圍可以感受到異質結頗有後來居上的勢頭,除了已具備量產規模的異質結先行者如漢能、中智、鈞石、晉能等已有明確擴產計劃外,不少新進廠商如通威、彩虹集團、愛康等亦有計劃地投入異質結領域。
此次InfoLink特別拜訪異質結爐體、絲網印刷設備先行者科隆威,在商務副總經理羅博飛的陪同下見識了科隆威近年來的研發成果,並探討異質結的現況及後續市場發展。
潛心致力於光伏設備研發 跨足異質結的先行者
科隆威主要從事晶矽太陽能絲網印刷整線設備的研發製造,服務範圍十分廣泛;如上料機、絲網印刷機、烘乾爐、燒結爐、測試分選機、LID爐等,幾乎涵括電池片後段所有工藝流程。 2017年7月更在原先位於東莞的工廠之外,另在蘇州設立專門的爐體工廠。
除了在晶體矽設備領域的長久耕耘,科隆威也是中國最早投入異質結絲網印刷、烘乾、固化爐設備研發及生產的廠商,中國第一家具備異質結量產能力的企業新奧新能源即是採用科隆威的設備。而後在與其他有志投入異質結市場的廠商不斷的合作之下,科隆威持續地改進其設備研發及製作技術。
爐體改良 產能大幅提升
經過不斷的嘗試,科隆威最新的異質結絲網印刷機台,針對爐體部分進行改良,一改過去平放式或是花籃式的烘乾及固化方法,採用“直立式”設計,可同時容納更多的電池片,讓單位產出相較傳統機台提升,在烘乾、固化爐部分,一小時出片數為1600片(單軌)。目前正在設計一小時出片數為2000片以上的烘乾、固化爐,以滿足更大產能的需求。此外,直立式設計亦可使整體工藝流程在維持低溫(相較P型800ºC,異質結為200ºC故稱低溫)狀態下,提升電池片受熱的均勻性,讓電池片能有更好的效率。不少已具量產規模以及欲投入異質結領域的新進廠商看準這點,紛紛與其進行合作洽談。
採直立式設計之烘乾爐(來源: 科隆威提供)
勢明顯異質結或成下一代技術主流 然PERC目前仍佔優
相比P型電池,異質結電池的優勢不僅止於更高的轉換效率(電池轉換效率可達23%+),還包括:
(1)簡短的工藝流程,全程僅四道工序。
(2)低溫工藝,最高不超過220ºC,不需高溫電極燒結過程,可降低能耗。
(3)發電穩定,幾無PID及LID現象。
(4)溫度係數較小,當模組受日照處於高溫之下,發電功率降幅較小,發電量相對較高。
(5)先天結構具備薄化發展優勢。
(6)可雙面發電。
若與其他N型技術相比,PERT的量產化困難度最低,然其轉換效率亦較低,正面發電效率與P型PERC相差無幾,反之異質結則可達到23%。而IBC雖然在效率方面有最好的表現,然成本最為高昂,技術也最為困難,因此在綜合評估之下,異質結或將成為下一波技術發展的主流。
縱上所述,異質結電池具有許多優勢,但在大規模量產上,仍面臨不少挑戰,主要包括設備機台造價不斐且目前對海外設備依賴度高;低溫银浆、矽片、靶材等材料成本高昂;工藝技術困難,如高黏度漿料導致的虛印斷柵等現象。
雖說近兩年不少電池片、模組廠商等積極投入研發,並與其他國內設備、材料廠商合作,加速設備機台、漿料、靶材國產化進程,大幅降低成本,很大程度提升了N型及異質結的發展,然以目前狀況來說,縱使P型產品在技術方面尚未有突破性的進展,仍可透過模組技術、漿料、矽片的優化,及各種輔材如白色EVA、反光焊帶、貼膜等進一步提升效率,維持其性價比,鞏固市佔優勢。且近兩年多數廠商甫進行了PERC產能的擴充,短期間應難挹注更多的精力及資金在其他技術上,異質結或是其他N型技術大多仍被視為儲備選項。
聚焦高效藍海市場
據InfoLink了解,目前中國國內異質結現有產能約1GW,預期今年底有望快速成長至3GW,至2020則可增至5-6GW,超越PERT成為N型品主流技術。然而若是從整體市場供給與需求來看,在“531新政“公佈之後,今年三季度矽料至模組整體供應鏈將劇烈跌價,P型PERC搭配模組輔材、“低價”“高效”產品將成為市場主流。尤其今年四季度60pc-300W單晶PERC模組價格預期將降到每瓦 2.3元人民幣 / 0.31元美金以下,異質結的降本速度對比市場主流產品的價格下降是否仍有競爭力,將是接下來發展的關鍵。
然而在安裝面積有限,同時對於效率及發電量又有一定要求的戶用及屋頂型市場,異質結高效率、高穩定性的特性依然十分有優勢,以屋頂型電站為主要安裝的成熟型市場將是異質結首要站穩腳步的一大利基點。