在全球气候变化的大背景下,推动能源结构从化石能源向清洁能源转型势在必行。站在“十四五”规划的开端,我国紧跟国际能源技术革命新趋势,制定了2030年碳达峰目标和2060年碳中和愿景。在绿色低碳目标指引下,“异质结”“PERC”“渔光互补电站” “BIPV”等专业词汇逐渐成为热议关键词。为了让大家更好地了解光伏行业知识,爱康开设了光伏知识小课堂,给大家讲讲“光伏”的那些事……
凭借较高的转换效率、较高的开路电压、较高的双面率以及较低的工艺温度等诸多综合优势,HJT异质结技术被誉为下一代太阳能电池技术。今天让我们走进光伏知识小课堂,来看看HJT异质结到底具有哪些优势。
转化效率高
在N型硅衬底以及非晶硅对基底表面缺陷的双重钝化作用下, HJT电池的开路电压比常规电池高很多,有利于获得更高的光电转换效率。目前HJT量产效率普遍已在24%以上(理论上HJT的最高转换效率为27.5%),受 P 型单晶电池自身材料的限制,PERC 电池转换效率已接近极限(理论PERC转换效率极限为24.5%),HJT效率优势明显。未来HJT可以采用钙钛矿叠层等技术,转换效率或可提升至30%以上。
双面率高
HJT 为双面对称结构,双面率平均在95%以上,相较于双面率为70%-80%左右的PERC和TOPCon,具有天然的发电优势。
发电量增益高
HJT电池年发电量增益在10%以上。HJT电池首年衰减1-2%,此后每年衰减0.25%,远低于PERC电池-的衰减(首年衰减2%,此后每年衰减0.45%)。
工艺流程更简化
HJT的工艺流程是目前光伏电池工艺流程中最短的,主要工艺为制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、透明导电薄膜沉积、金属化四步。相比PERC电池通常的8~10个环节、Topcon的10多道工艺,HJT的生产步骤大大减少,成本更低,具有量产优势。
良率易于控制
由于异质结电池技术核心制程工艺少,生产良率更容易控制,爱康异质结电池平均生产良率可达98%以上。
无PID/LID效应
HJT电池无PID、LID效应。PID(Potential Induced Degradation)是指电势诱导衰减。由于大量电荷聚集在电池片表面,影响钝化效果,导致电池片的填充因子、开路电压及短路电流降低,产生电池组件功率衰减的现象。由于HJT电池正反面均由TCO导电膜封装,在高压偏压条件下,不存在积累电荷的绝缘层,因此不会产生PID现象。
LID是指P型电池因掺杂硼和氧以及金属杂质,而导致光照下形成复合体,产生电池片效率衰减的现象。由于HJT电池衬底为N型单晶硅,而N型单晶硅为磷掺杂,不存在P型晶硅中的硼氧复合、硼铁复合等问题,所以HJT电池没有LID效应。
低温度系数
温度系数是光伏电池组件的重要参数之一,会影响组件的发电量。电池温度系数更低,HJT电池温度系数为-0.24%,仅是晶体硅电池温度系数的-0.45%的一半,而PERC也为-0.37%,因此HJT在高温、高辐照区域有较大优势,相较于其他电池能耗损失更少,发电性能更好。在夏日电池温度82℃的情况下,HJT发电量比常规单晶组件高13%,具有更高的发电效率。
易实现薄片化
HJT具有双面对称结构,能够降低电池制作中的机械应力,会降低硅片的碎片率;且HJT采用低温制程,硅片在低温下不易翘曲,更易实现硅片薄片化,硅片厚度下降空间大。
无氨氮废水产生
HJT电池在制绒清洗工艺升级后无氨氮废水产生,更有利于环保。
在光伏产业景气度持续的大前提下,光伏电池变革进入加速阶段,HJT异质结技术凭借多重优势,被认定是最具产业化潜力的超高效电池技术。爱康聚焦异质结赛道,以实现全球高效异质结领先企业愿景为前提,大力投产智能化量产异质结项目,综合运用半片、多主栅、大尺寸、无损切割等技术,打造核心产品AK iCell高效异质结电池和AK iPower4.0/5.0/6.0/7.0多个品类高效异质结组件,引领光伏电池技术持续革新。目前,爱康生产的HJT电池平均转换效率达24.5%,双面率达95%以上,平均良率可达98%。
未来,爱康将紧抓光伏行业发展趋势,立足先进的异质结研发能力和技术储备,持续扩大量产规模,大力巩固先发优势,助力光伏产业升级,推动节能降本增效、绿色低碳发展目标早日实现。
原标题:异质结(HJT)为何被誉为下一代光伏电池技术?