Kürzlich gab TCL Zhonghuan bekannt, Wandelanleihen von MAXN, einer Beteiligungsgesellschaft, im Wert von 200 Millionen US-Dollar zu zeichnen, um die Forschung und Entwicklung seiner Produkte der Maxeon 7-Serie auf Basis der IBC-Batterietechnologie zu unterstützen.Am ersten Handelstag nach der Ankündigung stieg der Aktienkurs von TCL Central um das Limit.Und die Aixu-Aktie, die ebenfalls die IBC-Batterietechnologie nutzt, ist seit dem 27. April mit der bevorstehenden Massenproduktion der ABC-Batterie um mehr als das Vierfache gestiegen.
Da die Photovoltaikindustrie allmählich in die N-Typ-Ära eintritt, ist die N-Typ-Batterietechnologie, vertreten durch TOPCon, HJT und IBC, in den Fokus von Unternehmen gerückt, die um das Layout konkurrieren.Den Daten zufolge verfügt TOPCon über eine bestehende Produktionskapazität von 54 GW und eine im Bau befindliche und geplante Produktionskapazität von 146 GW;Die bestehende Produktionskapazität von HJT beträgt 7 GW und die im Bau befindliche und geplante Produktionskapazität beträgt 180 GW.
Im Vergleich zu TOPCon und HJT gibt es jedoch nicht viele IBC-Cluster.In der Region gibt es nur wenige Unternehmen wie TCL Central, Aixu und LONGi Green Energy.Der Gesamtumfang der bestehenden, im Bau befindlichen und geplanten Produktionskapazität beträgt nicht mehr als 30 GW.Sie müssen wissen, dass IBC, das auf eine fast 40-jährige Geschichte zurückblickt, bereits kommerzialisiert wurde, der Produktionsprozess ausgereift ist und sowohl Effizienz als auch Kosten bestimmte Vorteile haben.Was ist also der Grund dafür, dass IBC nicht zum Mainstream-Technologieweg der Branche geworden ist?
Plattformtechnologie für höhere Umwandlungseffizienz, ansprechende Optik und Wirtschaftlichkeit
Den Daten zufolge handelt es sich bei IBC um eine Photovoltaik-Zellenstruktur mit Rückverbindung und Rückkontakt.Es wurde erstmals von SunPower vorgeschlagen und hat eine fast 40-jährige Geschichte.Auf der Vorderseite befindet sich ein SiNx/SiOx-Doppelschicht-Antireflexions-Passivierungsfilm ohne Metallgitterlinien.und der Emitter, das Rückfeld und die entsprechenden positiven und negativen Metallelektroden sind in einer ineinandergreifenden Form auf der Rückseite der Batterie integriert.Da die Vorderseite nicht durch Gitterlinien blockiert ist, kann das einfallende Licht maximal ausgenutzt werden, die effektive Lichtemissionsfläche kann vergrößert werden, der optische Verlust kann reduziert werden und der Zweck der Verbesserung der photoelektrischen Umwandlungseffizienz kann erreicht werden erreicht.
Die Daten zeigen, dass die theoretische Umwandlungseffizienzgrenze von IBC 29,1 % beträgt, was höher ist als 28,7 % und 28,5 % von TOPCon und HJT.Derzeit liegt der durchschnittliche Umwandlungswirkungsgrad der Massenproduktion der neuesten IBC-Zellentechnologie von MAXN bei über 25 %, und das neue Produkt Maxeon 7 wird voraussichtlich auf über 26 % steigen;Die durchschnittliche Umwandlungseffizienz der ABC-Zelle von Aixu wird voraussichtlich 25,5 % erreichen, die höchste Umwandlungseffizienz im Labor. Die Effizienz liegt bei bis zu 26,1 %.Im Gegensatz dazu liegt der von den Unternehmen angegebene durchschnittliche Wirkungsgrad der Massenproduktion von TOPCon und HJT im Allgemeinen zwischen 24 % und 25 %.
Dank der einseitigen Struktur können IBC auch mit TOPCon-, HJT-, Perowskit- und anderen Batterietechnologien überlagert werden, um TBC-, HBC- und PSC-IBC mit höherer Umwandlungseffizienz zu bilden, weshalb sie auch als „Plattformtechnologie“ bezeichnet wird.Derzeit liegen die höchsten Laborumwandlungseffizienzen von TBC und HBC bei 26,1 % und 26,7 %.Den Simulationsergebnissen der Leistung von PSC-IBC-Zellen zufolge, die von einem ausländischen Forschungsteam durchgeführt wurden, beträgt die Umwandlungseffizienz von PSC-IBC mit 3-T-Struktur, die auf der IBC-Bodenzelle mit 25 % photoelektrischer Umwandlungseffizienz auf der Vorderseite hergestellt wurden, bis zu 35,2 %.
Während die letztendliche Umwandlungseffizienz höher ist, weist IBC auch eine starke Wirtschaftlichkeit auf.Nach Schätzungen von Branchenexperten betragen die aktuellen Kosten pro W von TOPCon und HJT 0,04–0,05 Yuan/W und sind 0,2 Yuan/W höher als die von PERC, und Unternehmen, die den Produktionsprozess von IBC vollständig beherrschen, können die gleichen Kosten erzielen als PERC.Ähnlich wie bei HJT sind die Ausrüstungsinvestitionen von IBC relativ hoch und erreichen etwa 300 Millionen Yuan/GW.Aufgrund der Vorteile des geringen Silberverbrauchs sind die Kosten pro Watt IBC jedoch niedriger.Erwähnenswert ist, dass Aixus ABC eine silberfreie Technologie erreicht hat.
Darüber hinaus hat der IBC ein schönes Aussehen, da er nicht durch Gitterlinien an der Vorderseite blockiert wird, und eignet sich besser für Haushaltsszenarien und verteilte Märkte wie BIPV.Insbesondere im weniger preissensiblen Verbrauchermarkt sind Verbraucher durchaus bereit, für ein ästhetisch ansprechendes Erscheinungsbild einen Aufpreis zu zahlen.Beispielsweise haben schwarze Module, die in einigen europäischen Ländern auf dem Haushaltsmarkt sehr beliebt sind, ein höheres Premium-Niveau als herkömmliche PERC-Module, da sie schöner zu dunklen Dächern passen.Aufgrund des Problems des Vorbereitungsprozesses ist die Konvertierungseffizienz von schwarzen Modulen jedoch geringer als die von PERC-Modulen, während der „natürlich schöne“ IBC ein solches Problem nicht aufweist.Es hat ein schönes Aussehen und eine höhere Umwandlungseffizienz, sodass das Anwendungsszenario eine größere Reichweite und eine stärkere Produktprämienfähigkeit bietet.
Der Produktionsprozess ist ausgereift, aber der technische Schwierigkeitsgrad ist hoch
Warum setzen so wenige Unternehmen IBC ein, da IBC eine höhere Umwandlungseffizienz und wirtschaftliche Vorteile bietet?Wie oben erwähnt, können nur Unternehmen, die den Produktionsprozess von IBC vollständig beherrschen, Kosten verursachen, die im Wesentlichen denen von PERC entsprechen.Daher ist der komplexe Produktionsprozess, insbesondere die Existenz vieler Arten von Halbleiterprozessen, der Hauptgrund für die geringere „Clusterbildung“.
Im traditionellen Sinne gibt es bei IBC hauptsächlich drei Prozesswege: Der eine ist der klassische IBC-Prozess, der von SunPower repräsentiert wird, der andere ist der von ISFH repräsentierte POLO-IBC-Prozess (TBC hat denselben Ursprung wie er) und der dritte wird repräsentiert durch Kaneka HBC-Verfahren.Die ABC-Technologieroute von Aixu kann als vierte Technologieroute angesehen werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Reife des Produktionsprozesses hat der klassische IBC bereits die Massenproduktion erreicht.Daten zeigen, dass SunPower insgesamt 3,5 Milliarden Teile ausgeliefert hat;ABC wird im dritten Quartal dieses Jahres eine Massenproduktion von 6,5 GW erreichen.Komponenten der „Black Hole“-Serie der Technologie.Relativ gesehen ist die Technologie von TBC und HBC noch nicht ausgereift genug und es wird einige Zeit dauern, bis die Kommerzialisierung realisiert ist.
Spezifisch für den Produktionsprozess liegt die Hauptänderung von IBC im Vergleich zu PERC, TOPCon und HJT in der Konfiguration der Rückelektrode, d .Im Produktionsprozess des klassischen IBC umfasst die Konfiguration der Rückelektrode hauptsächlich drei Methoden: Siebdruck, Laserätzen und Ionenimplantation, was zu drei verschiedenen Unterwegen führt, und jeder Unterweg entspricht bis zu 14 Prozessen Schritte, 12 Schritte und 9 Schritte.
Die Daten zeigen, dass der Siebdruck mit ausgereifter Technologie zwar auf den ersten Blick einfach aussieht, aber erhebliche Kostenvorteile bietet.Da es jedoch leicht zu Defekten auf der Batterieoberfläche kommt, ist der Dotierungseffekt schwer zu kontrollieren und es sind mehrere Siebdruck- und präzise Ausrichtungsprozesse erforderlich, was die Prozessschwierigkeiten und Produktionskosten erhöht.Das Laserätzen bietet die Vorteile einer geringen Zusammensetzung und kontrollierbarer Dotierungsarten, der Prozess ist jedoch komplex und schwierig.Die Ionenimplantation zeichnet sich durch eine hohe Steuerungspräzision und eine gute Diffusionsgleichmäßigkeit aus, ihre Ausrüstung ist jedoch teuer und es kann leicht zu Gitterschäden kommen.
In Bezug auf den ABC-Produktionsprozess von Aixu wird hauptsächlich die Methode des Laserätzens verwendet, und der Produktionsprozess umfasst bis zu 14 Schritte.Den Daten zufolge, die das Unternehmen bei der Leistungsaustauschsitzung offengelegt hat, beträgt die Massenproduktionsausbeute von ABC nur 95 %, was deutlich niedriger ist als die 98 % von PERC und HJT.Sie müssen wissen, dass Aixu ein professioneller Zellhersteller mit umfassender technischer Kompetenz ist und sein Versandvolumen das ganze Jahr über weltweit an zweiter Stelle steht.Dies bestätigt auch direkt, dass der Schwierigkeitsgrad des IBC-Produktionsprozesses hoch ist.
Eine der Technologierouten der nächsten Generation von TOPCon und HJT
Obwohl der Produktionsprozess von IBC relativ schwierig ist, überlagern seine plattformartigen technischen Merkmale eine höhere Grenze der Umwandlungseffizienz, was den Technologielebenszyklus effektiv verlängern und gleichzeitig die Marktwettbewerbsfähigkeit von Unternehmen aufrechterhalten kann, es kann auch den durch technologische Iteration verursachten Betrieb reduzieren .Risiko.Insbesondere das Stapeln mit TOPCon, HJT und Perowskit zur Bildung einer Tandembatterie mit höherer Umwandlungseffizienz wird von der Branche einhellig als einer der wichtigsten Technologiewege der Zukunft angesehen.Daher wird IBC wahrscheinlich zu einer der Technologierouten der nächsten Generation der aktuellen TOPCon- und HJT-Camps werden.Derzeit haben eine Reihe von Unternehmen offengelegt, dass sie relevante technische Forschung betreiben.
Insbesondere nutzt der durch die Überlagerung von TOPCon und IBC gebildete TBC die POLO-Technologie für den IBC ohne Abschirmung auf der Vorderseite, was den Passivierungseffekt und die Leerlaufspannung ohne Stromverlust verbessert und dadurch die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung verbessert.TBC bietet die Vorteile einer guten Stabilität, eines hervorragenden selektiven Passivierungskontakts und einer hohen Kompatibilität mit der IBC-Technologie.Die technischen Schwierigkeiten seines Produktionsprozesses liegen in der Isolierung der Rückelektrode, der Gleichmäßigkeit der Passivierungsqualität von Polysilizium und der Integration in die IBC-Prozessroute.
Der durch die Überlagerung von HJT und IBC gebildete HBC hat keine Elektrodenabschirmung auf der Vorderseite und verwendet eine Antireflexionsschicht anstelle von TCO, was im kurzen Wellenlängenbereich weniger optische Verluste und geringere Kosten verursacht.Aufgrund seiner besseren Passivierungswirkung und des niedrigeren Temperaturkoeffizienten hat HBC offensichtliche Vorteile bei der Umwandlungseffizienz auf der Batterieseite, gleichzeitig ist auch die Stromerzeugung auf der Modulseite höher.Allerdings sind die Probleme des Produktionsprozesses wie die strikte Elektrodenisolierung, der komplexe Prozess und das enge Prozessfenster von IBC immer noch die Schwierigkeiten, die seine Industrialisierung behindern.
Der durch die Überlagerung von Perowskit und IBC gebildete PSC-IBC kann das komplementäre Absorptionsspektrum realisieren und dann die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung durch Verbesserung der Nutzungsrate des Sonnenspektrums verbessern.Obwohl die endgültige Umwandlungseffizienz von PSC-IBC theoretisch höher ist, sind die Auswirkungen auf die Stabilität kristalliner Siliziumzellprodukte nach dem Stapeln und die Kompatibilität des Produktionsprozesses mit der bestehenden Produktionslinie einer der wichtigen Faktoren, die seine Entwicklung einschränken.
Führend in der „Beauty Economy“ der Photovoltaikindustrie
Auf der Anwendungsebene haben IBC-Modulprodukte mit höherer Umwandlungseffizienz und besserem Erscheinungsbild mit dem Ausbruch verteilter Märkte auf der ganzen Welt breite Entwicklungsaussichten.Insbesondere seine hochwertigen Eigenschaften können das Streben der Verbraucher nach „Schönheit“ befriedigen und es wird erwartet, dass es eine gewisse Produktprämie erhält.In Bezug auf die Haushaltsgeräteindustrie ist die „Scheinwirtschaft“ vor der Epidemie zur zentralen Triebkraft für das Marktwachstum geworden, während Unternehmen, die sich nur auf die Produktqualität konzentrieren, von den Verbrauchern nach und nach aufgegeben wurden.Darüber hinaus eignet sich IBC auch sehr gut für BIPV, was mittel- bis langfristig ein potenzieller Wachstumspunkt sein wird.
Was die Marktstruktur betrifft, gibt es derzeit nur wenige Akteure im IBC-Bereich, wie TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy und Aixu, während der verteilte Marktanteil mehr als die Hälfte der gesamten Photovoltaik ausmacht Markt.Insbesondere angesichts des umfassenden Ausbruchs des europäischen Marktes für optische Haushaltsspeicher, der weniger preissensibel ist, dürften hocheffiziente und hochwertige IBC-Modulprodukte bei Verbrauchern beliebt sein.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 02.09.2022