Cobre recubierto de plata, la fuerza impulsora clave de la reducción de costos de la batería hjt

I. hay un amplio espacio para el desarrollo del mercado fotovoltaico mundial.

(1) el mercado de energía limpia fotovoltaica tiene un gran potencial, y la nueva capacidad instalada continúa creciendo.

1. el desarrollo verde y el desarrollo sostenible son inminentes, y el mercado de la industria fotovoltaica es amplio.

El desarrollo económico mundial y el medio ambiente están bajo presión, y la importancia de las energías renovables se ha vuelto cada vez más prominente. Al mismo tiempo que la economía mundial se está desarrollando rápidamente, el consumo de energía también está aumentando, y el Medio Ambiente Mundial también está bajo una gran presión. Al mismo tiempo, muchos grandes consumidores de energía también se enfrentan al dilema de la capacidad insuficiente de suministro sostenible de energía fósil convencional. Las energías renovables son cada vez más valoradas por todos los países del mundo, muchos países están desarrollando activamente el uso de las energías renovables, y el desarrollo verde y el desarrollo sostenible son inminentes.
El trasfondo de la aceleración de la reducción de carbono es más claro, y las ventajas de la generación de energía fotovoltaica son obvias. A nivel internacional, desde la entrada en vigor del Acuerdo de parís, el mundo ha abierto una nueva era de gobernanza climática. Como el mayor productor y consumidor de energía del mundo, China ha asumido activamente la responsabilidad de las grandes Potencias mientras se desarrolla y propuso el objetivo de "doble carbono" en 2020. En el contexto del "doble carbono", las energías renovables se han convertido en una importante dirección de reforma de la estructura energética en varios países. En comparación con las nuevas tecnologías de generación de energía, como la energía eólica, la energía de biomasa y la energía hidroeléctrica, la energía fotovoltaica es la tecnología de generación de energía renovable con las características ideales más sostenibles. Con sus ventajas de limpieza, seguridad y fácil acceso, la generación de energía fotovoltaica se ha convertido en una parte importante del desarrollo y la utilización de las energías renovables en todo el mundo.

La proporción de energía fotovoltaica ha aumentado gradualmente y tiene un gran potencial de desarrollo. En la actualidad, la generación mundial de energía renovable representa solo alrededor del 29% de la generación mundial total, de la cual la generación fotovoltaica representa alrededor del 3% de la generación mundial total, lo que equivale a alrededor del 10,34% de la generación de energía renovable, y la proporción de energía fotovoltaica todavía tiene mucho margen de mejora.

El CPIA predice que la nueva capacidad instalada fotovoltaica mundial seguirá creciendo rápidamente. La generación de energía fotovoltaica se ha convertido en una forma de energía limpia, baja en carbono y con ventajas de precio en muchos países. En 2021, se espera que el mercado fotovoltaico mundial continúe creciendo rápidamente, impulsado por factores favorables como la continua disminución de los costos de la generación de energía fotovoltaica y la recuperación verde global. Impulsada por la transformación de la energía limpia en varios países, CPIA espera que la capacidad instalada fotovoltaica mundial continúe creciendo durante el período 2020 - 2025, con unos 210 - 260 GW nuevos al año. En un escenario optimista, se espera que la nueva capacidad instalada en 2030 sea de 330gw.

La nueva capacidad instalada de voltios fotovoltaicos aumentados en China está doble por delante de la capacidad instalada fotovoltaica acumulada. En 2020, la nueva capacidad instalada de voltios fotovoltaicos de China alcanzó los 48,2 gw, ocupando el primer lugar en el mundo durante ocho años consecutivos. Con el crecimiento continuo del número de nuevas capacidades instaladas cada año, la capacidad instalada acumulada de China alcanzó los 253 GW en 2020, ocupando el primer lugar en el mundo durante seis años consecutivos.

La Administración Nacional de energía tiene objetivos claros y aplica activamente políticas de garantía.

(2) la conversión fotoeléctrica directa introducida en la cadena de la industria fotovoltaica y las baterías de tipo n utiliza el efecto fotovoltaico de los semiconductores. cuando las pastillas de silicio están iluminadas, la distribución de la carga eléctrica cambia, lo que genera fuerza eléctrica, convirtiendo los fotones en electrones y energía luminosa en energía eléctrica. Una cadena industrial con el desarrollo de aplicaciones de materiales de silicio como contenido, es decir, la industria fotovoltaica.

Las células solares son dispositivos típicos de dos terminales, compuestos por pastillas de silicio, películas pasivadas y electrodos metálicos. Como material central de la cadena de la industria fotovoltaica, la calidad de las pastillas de silicio afecta directamente la eficiencia de conversión fotoeléctrica, y la pulpa de plata fotovoltaica es el material clave para la preparación de electrodos metálicos de células solares. Los productores de células solares imprimen la pulpa de plata fotovoltaica en ambas caras de las pastillas de silicio a través del proceso de impresión de malla de alambre, y después de secarla, se compacta para formar electrodos en ambos extremos de las células solares.

Según la ubicación y la función, la pulpa de plata fotovoltaica se divide en dos categorías: pulpa de plata frontal y pulpa de plata posterior.

Las pastillas de silicio y lasPulpa de plata fotovoltaicaEl desarrollo está estrechamente relacionado con el desarrollo general de la industria fotovoltaica y determina conjuntamente la eficiencia de conversión y el costo de las baterías. Las células solares tienen dos tipos: las células P y las células n, la diferencia es que las pastillas de silicio de materia prima y las tecnologías de preparación de baterías son diferentes. Las pastillas de silicio de tipo P están hechas de Boron dopado en materiales de silicio, y las pastillas de silicio de tipo n están hechas de fósforo dopado en materiales de silicio. Dada la ventaja de la batería n, los científicos y técnicos generalmente la consideran la tecnología de batería de próxima generación, y la principal investigación científica y tecnológica actual es seguir mejorando la eficiencia de conversión fotoeléctrica y reducir costos.

2. cambios en la industria fotovoltaica provocados por hjt

(1) la tecnología PERC está cerca del techo y se han logrado nuevos avances en la eficiencia de conversión de hjt.

La tecnología de la industria fotovoltaica se itera rápidamente, y se espera que hjt se convierta en la tecnología de tercera generación. Las células fotovoltaicas han pasado por muchas iteraciones: de las baterías BsF de aluminio convencionales (generación 1) → las baterías PERC (generación 2) → las baterías PERC topcon (generación 2.5) → las baterías hjt (generación 3) → las baterías HBc (generación 4), etc. En Cada iteración de nuevas tecnologías, la industria de células fotovoltaicas marcará el comienzo de una nueva ronda de ciclo de expansión, lo que a su vez impulsará la demanda de equipos de baterías que representan nuevas tecnologías. En la actualidad, las baterías se encuentran en la etapa de Transición de la generación 2.5 a la generación 3. la heterounión, hjt, se considera la tecnología principal de la próxima generación después de PERC y es una tecnología caliente que ha atraído mucha atención en la actualidad. La esencia de la iteración de la tecnología de baterías es que las baterías de nueva generación con mejor relación calidad - precio reemplazan las baterías originales, y la relación calidad - precio se refleja en la eficiencia de conversión y los costos de fabricación y uso. En la actualidad, las baterías PERC son las principales populares, pero PERC ha sido muy maduro y la eficiencia de conversión de las baterías está cerca del techo. en este momento, el desarrollo de la tecnología de baterías de próxima generación se ha convertido en la máxima prioridad de la investigación científica. La batería hjt ha recibido la atención general y la inversión continua de la industria con su alta eficiencia de conversión fotoeléctrica y potencial de reducción de costos, y se espera que se convierta en la tecnología principal de tercera generación.

La eficiencia de conversión fotoeléctrica de hjt es muy sorprendente, y muchas empresas han logrado nuevos avances en los últimos años. ¡En 2020, maiwei, zhongwei, junshi y Dongfang risheng tienen registros de certificación de eficiencia de conversión hjt, mientras que maiwei utiliza su equipo de producción en masa de baterías de alta eficiencia de Heterounión hjt desarrollado de forma independiente y el proceso de galvanoplastia de sundrive para lograr una eficiencia de conversión fotoeléctrica del 25,54% en baterías hjt monocristalinas de tamaño completo, ¡ estableciendo un nuevo récord mundial! La eficiencia del hjt ha logrado nuevos avances, pero su costo es mucho mayor que el de las baterías perc. Según el cpia, la batería PERC cuesta 0,72 yuanes por vatio sin impuestos, mientras que la batería hjt cuesta 0,9 yuanes. Además del equipo de producción, desde el punto de vista de las materias primas, la brecha de costos se refleja principalmente en el consumo de pulpa de plata. la batería PERC de consumo de pulpa de plata de la batería M6 es de plata positiva de 90 mg / pieza, mientras que el consumo de pulpa de plata de doble cara de hjt es de 202mg / pieza, el doble que la batería perc. Al mismo tiempo, el costo de las pastillas de silicio y el costo de depreciación de las baterías hjt también son ligeramente más altos que los de las baterías perc, y también requieren una cierta cantidad de objetivos, pero las baterías PERC no lo necesitan. En cuanto al costo del equipo, aunque el precio del equipo hjt ha disminuido drásticamente, el precio total del nivel GW sigue siendo más del doble que el perc. Los precios de los equipos son altos, y los costos de fabricación de los materiales mecánicos y las piezas de repuesto correspondientes también han aumentado.

Desde el punto de vista de la eficiencia y el costo combinados, creemos que hjt tiene un gran potencial en el futuro. En la actualidad, mientras se rompe constantemente la eficiencia de la conversión fotoeléctrica, los costos también se reducen constantemente, junto con el apoyo del gobierno, la política nacional de doble carbono y los beneficios continuos de la nueva energía en el futuro, estos promoverán el desarrollo de hjt, y la tendencia es más clara. El equipo de Shen honglie de China Southern Airlines predice que el desarrollo de la tecnología de baterías de Heterounión en China entrará en una etapa de rápido desarrollo de 2020 a 2023, los equipos nacionales se formarán gradualmente y reducirán la inversión en equipos de toda la línea, las materias primas se formarán gradualmente a una cierta escala para reducir los precios, el proceso se dominará y madurará gradualmente, y las especificaciones de la línea de producción se elevarán al nivel GW. En 2023 y después, las baterías de Heterounión de China entrarán en un período de explosión madura. con la cooperación de los fabricantes de equipos, los equipos se localizarán y la inversión en líneas de producción disminuirá considerablemente. Materiales auxiliares..Pulpa de plata a baja temperaturaLa localización y la formación de efectos de escala pueden reducir considerablemente los costos no silícicos y seguir resolviendo el problema de la reducción de costos y la eficiencia.

(2) hjtvstopcon, la disputa por el líder de la batería n

Topcon y hjt son dos direcciones diferentes de la nueva generación de baterías, ambas con un excelente rendimiento, pero hay ciertas diferencias en muchos aspectos. Topcon es la misma batería n que hjt. mientras que hjt rompe constantemente la eficiencia de conversión fotoeléctrica, topcon también ha logrado una eficiencia de conversión mucho más alta que la batería PERC y tiene una ventaja de costo.

1. el proceso de preparación de hjt es simple

Desde el punto de vista del proceso de preparación, los pasos de hjt son de solo 6 pasos (los primeros 4 pasos del paso central), la estructura industrial es simple y el costo de mano de obra es bajo. El proceso de limpieza y fabricación de terciopelo tiene altos requisitos de limpieza y el proceso es más complejo; Hay muchos equipos pecvd necesarios para la deposición de silicio amorfo, y la velocidad de recubrimiento es baja; El recubrimiento de película TCO PVD de doble cara es el foco del proceso y determina directamente la eficiencia de conversión final; La impresión y sinterización de filamentos de plata de doble cara utiliza pulpa de plata de baja temperatura, debido a su baja actividad, la cantidad es mayor que la pulpa de plata de alta temperatura; La regeneración y la prueba de la luz son los eslabones necesarios. La línea de producción de hjt no es compatible con el PERC tradicional y requiere altos costos de inversión. Por su parte, el total de pasos de topcon es de 12 - 13, y la estructura industrial es más compleja. Topcon ha añadido algunos pasos más a la perc. el proceso y el equipo generales no son muy diferentes de la perc. la diferencia más obvia es que topcon utiliza pulpa de plata de alta temperatura de doble cara, y la eficiencia de conversión es ligeramente superior a la perc.

La mayor ventaja de la tecnología topcon sobre la tecnología hjt radica en su buena compatibilidad con la línea de producción de baterías perc. debido a su estructura especial de la batería, la línea de producción de baterías hjt necesita usar equipos completamente nuevos. Los principales cambios y adiciones de topcon en comparación con PERC son tres equipos de enlace: difusión de boron, oxidación por túnel y silicio amorfo (lpcvd o pecvd), para limpiar la galvanoplastia. Según solarzoom, actualmente la capacidad de producción de baterías PERC en la industria es superior a 250 gw, y algunas líneas de producción más nuevas reservan espacio para la actualización de baterías topcon. 2. la eficiencia de conversión hjt es mayor que la de topcon

La eficiencia de conversión de las baterías PERC tradicionales se ha acercado al techo, pero hjt y topcon están logrando nuevos avances. Según el cpia, a finales de 2020, la eficiencia media de conversión de topcon alcanzó el 23,5%, mientras que la eficiencia media de conversión de hjt alcanzó el 23,8%, ambos con mayores mejoras respecto a 2019. Se espera que después de 2020, se logren nuevos avances en la eficiencia media y máxima de conversión de hjt y topcon cada año, y la eficiencia media de conversión de hjt es ligeramente superior a topcon, que alcanzará el 25,9% en 2030 y el 25,7% en topcon. Se espera que la eficiencia media de conversión de hjt siempre haya sido ligeramente superior a la de topcon, que también es una de las principales ventajas de hjt. En el futuro, con la reducción de los costos de producción y la mejora de la tasa de rendimiento, la batería n será una de las principales direcciones de desarrollo de la tecnología de baterías.

3. se espera que la penetración del mercado hjt supere a topcon

En comparación con el PERC tradicional, el costo relativo de hjt y topcon es más alto y el tamaño de la producción en masa sigue siendo menor, y CPIA predice que su cuota de mercado aumentará gradualmente. Según el cpia, la cuota de mercado combinada de hjt y topcon en 2020 fue de aproximadamente el 3,5%, un aumento menor que en 2019. Sin embargo, tanto hjt como topcon han entrado en una etapa de rápido desarrollo, con la solución de problemas de eficiencia y costo, la capacidad de producción seguirá aumentando, entrando en un período de explosión madura y reemplazando gradualmente al PERC tradicional. CPIA predice que para 2030, la cuota de mercado de hjt alcanzará alrededor del 32%, la cuota de mercado de topcon alcanzará alrededor del 24%, y la cuota de mercado de ambas baterías está en una tendencia al alza. Antes de 2026, se espera que la cuota de mercado de topcon sea ligeramente superior a la de hjt, pero la tasa de crecimiento de hjt es superior a la de topcon, y la cuota de mercado de las dos baterías se mantendrá plana para 2026, y luego la cuota de mercado de hjt será superior a la de topcon, convirtiéndose gradualmente en la corriente principal del mercado. 4. Resumen de las características técnicas de la batería

La batería hjt se ha desarrollado durante unos 30 años, pero no ha dado un salto cualitativo en la eficiencia de conversión hasta los últimos años, en comparación, El período de desarrollo tecnológico de topcon es relativamente corto, y las baterías hjt y topcon tienen ciertas ventajas técnicas y dificultades técnicas por superar.

En general, las dos baterías N tienen sus propias ventajas y deficiencias, pero con el progreso de la investigación científica, la eficiencia de conversión de las dos baterías seguirá mejorando y el costo seguirá disminuyendo. A corto plazo, los costos de producción de hjt son más altos que los de topcon, y se espera que en los próximos 2 - 3 años se produzca una situación en la que topcon y hjt se desarrollen conjuntamente. A largo plazo, la eficiencia de conversión de hjt mejorará más, a medida que se reduzcan los costos y la tecnología sea cada vez más madura, hjt puede convertirse en la corriente principal del mercado. Según la fotovoltaica global, Zhou jian, Presidente de maiwei, es más optimista sobre las expectativas de expansión de la capacidad y ventajas de las heteroestructuras, y se espera que para 2022, debido a la introducción de microcristales, las heteroestructuras y topcon abran una brecha relativamente grande.

(3) la capacidad de producción de hjt se invierte gradualmente y la escala de producción se expande día a día.

Desde 2020, se han construido líneas de producción de Heterounión de gran capacidad en china, y la escala de producción se está expandiendo día a día. En la actualidad, la capacidad nacional construida es de 2.950 mw, y la capacidad pendiente de construcción es de 51.95gw. Se espera que antes de finales de este año se pongan en construcción otras líneas de producción de 5gw, a saber, Huasheng 2gw, King Kong Glass 1.2gw y aikang 2gw. A lo largo de las empresas de planificación de la construcción de baterías hjt, además de algunos fabricantes antiguos, hay muchas nuevas empresas que ven una fuerte demanda fotovoltaica en el futuro, con la esperanza de utilizar hjt para entrar en la pista fotovoltaica. Con la inversión continua en la construcción de la capacidad de producción, este año también será un año clave para la reducción de costos de la heterounión.

3. pulpa de plata a baja temperatura de accesorios básicos hjt

(1) materias primas y preparación de pulpa de plata fotovoltaica

La pulpa de plata fotovoltaica es un material básico con polvo de plata como materia prima principal. la pulpa pegajosa de una mezcla mecánica compuesta por polvo de plata de alta pureza, óxido de vidrio, materiales orgánicos, etc., generalmente se divide en pulpa de plata conductora, pulpa de plata resistiva y pulpa de plata fundida eléctrica, de la cual más del 90% se utiliza para la conducción eléctrica, por lo que la pulpa de plata fotovoltaica también se llama pulpa de plata conductora. Los requisitos de la pulpa de plata fotovoltaica para las materias primas son muy estrictos, la pureza, el tamaño de las partículas y la forma del polvo de plata, la selección y proporción de óxidos de vidrio y materias primas orgánicas son dificultades de preparación, cada parte de las materias primas tiene diferentes efectos en las propiedades, pero juntos afectará la conductividad eléctrica. En términos de costos, el polvo de plata representa el 98,2%, y la suma de óxidos de vidrio y materias primas orgánicas representa menos del 2%. El alto costo del polvo de plata, por un lado, debido al alto precio de la plata metálica y, por otro lado, debido a los altos requisitos de proceso del polvo de plata, más del 50% del mercado mundial está monopolizado por el dowa japonés, y la reducción del costo del polvo de plata también es la clave para la reducción de costos de hjt. Los principales procesos de producción de pulpa de plata fotovoltaica incluyen: ingredientes, mezcla y agitación, molienda, filtración, detección, etc. La pulpa de plata fotovoltaica es un producto de fórmula, y cualquier cambio de parámetros en la fórmula afectará el rendimiento de la pulpa de plata, por lo que los ingredientes precisos son la base de los enlaces posteriores. La mezcla y la mezcla garantizan el contacto completo de las materias primas, mientras que la molienda es el proceso central, lo que hace que el tamaño se mezcle completamente, logrando así los requisitos de organización uniforme, composición consistente y finura del tamaño. La filtración es para controlar el alcance de la finura del producto, mientras que la detección y el retrabajo del producto terminado son la garantía del rendimiento.

1. requisitos de producción

La pulpa de plata fotovoltaica actual se divide en pulpa de plata de alta temperatura y pulpa de plata de baja temperatura. la principal diferencia es la temperatura del proceso. las baterías tradicionales de tipo P y el tipo N topcon se utilizan.Pulpa de plata de alta temperatura， Hjt solo puede usar pulpa de plata a baja temperatura. La batería hjt es una nueva tecnología de proceso de batería que utiliza tecnología de película delgada para hacer nudos pn, capas antirreflectantes y capas conductoras en sustratos de silicio cristalino. la temperatura de proceso de todo el proceso de fabricación de baterías no supera los 400 grados celsius. La formación de pulpa de plata de alta temperatura requiere una alta temperatura de más de 700 ℃. si se utiliza pulpa de plata de alta temperatura como electrodos positivos y negativos de la batería hjt, causará un daño muy grande a su estructura de película delgada. Además de que la temperatura de solidificación de la pulpa de plata a baja temperatura es diferente de la de la pulpa de plata a alta temperatura, hay otros requisitos. según Moore photovoltaic, la pulpa de plata a baja temperatura requiere: ① la temperatura de moldeo del electrodo es inferior a 200 ℃; ② La resistencia del cuerpo del electrodo es inferior a 10 - 5 Omega cm; ③ El electrodo no necesita formar contacto ohmico con silicio, pero el contacto con la capa conductora de TCO debe ser lo suficientemente bajo; ④ Puede soportar el impacto de la temperatura de soldadura de 200 - 350 ℃ durante la soldadura de la batería, y la fuerza de tracción de soldadura debe ser superior a 1n / mm; ⑤ En condiciones de iluminación a largo plazo, se mantiene la estabilidad de la resistencia del cuerpo del electrodo y se garantiza la estabilidad química con el material de embalaje del componente. Sobre la base de los requisitos técnicos anteriores, en la actualidad, la industria hjt utiliza pulpa de plata de baja temperatura curada con resina para hacer electrodos positivos / negativos de la batería. 2. cuota de mercado y oferta

Dado que solo las baterías hjt de las células fotovoltaicas utilizan pulpa de plata de baja temperatura, la proporción de mercado de las baterías hjt también refleja la proporción de pulpa de plata de baja temperatura.

En comparación con la pulpa de plata de alta temperatura, la capacidad de producción de la pulpa de plata de baja temperatura es insuficiente y el monopolio es Fuerte. Según Moore photovoltaic, la cuota de mercado del Grupo japonés ke en el mercado internacional de pulpa de plata a baja temperatura supera el 90%, y ke se centra en el desarrollo de pulpa de plata a baja temperatura, especialmente la pulpa de plata a baja temperatura de alta conductividad utilizada por las baterías hjt. Entre los accionistas de ke se encuentran el gigante de la resina orgánica Japan First Industrial Pharmaceutical y el mayor fabricante mundial de polvo de plata dowa, que tienen ventajas obvias en materias primas, lo que a su vez tiene un buen rendimiento de pulpa de plata a baja temperatura. Japón nanotech, dupont, Helli y Estados Unidos han desarrollado productos de pulpa de plata a baja temperatura hjt, pero actualmente se enfrentan al problema de que el mercado de productos es relativamente pequeño y las características técnicas de los productos relacionados son inciertas.

La pulpa de plata a baja temperatura se considera el último eslabón de la cadena de la industria fotovoltaica para lograr la localización, y algunos gigantes de la pulpa de plata en el mercado nacional también están haciendo nuevos avances.

Acciones de dike: lanzamiento de la serie dk61 de pulpa de plata de baja temperatura, en constante aumento de la inversión en investigación y desarrollo, diseño activo del desarrollo e industrialización de productos de pulpa de plata conductora de baja temperatura de baterías hjt.

Suzhou sólido tecnecio: se han logrado grandes avances en la investigación y el desarrollo de pulpa de plata de baja temperatura. se ha desarrollado una nueva generación de pulpa de plata de baja temperatura impresa rápidamente de alta eficiencia y baja cantidad. los resultados de las pruebas del cliente muestran que el nuevo producto puede mantener la ventaja de la eficiencia de conversión cuando El consumo se reduce en casi un 30% y la velocidad de impresión es rápida en un 20%. En la actualidad, el producto ha entrado en la etapa de prueba de fiabilidad.

Acciones de juhe: según Moore photovoltaic, los productos de pulpa de plata de baja temperatura hjt han sido evaluados y reconocidos por muchos clientes nacionales de baterías hjt, y han entrado en la producción por lotes y el suministro. Las acciones de juhe también están desarrollando constantemente nuevos productos de pulpa de plata hjt de baja temperatura con ancho de línea estrecho, impresión de alta velocidad, solidificación rápida a baja temperatura, baja resistencia a granel y bajo costo.

3. tendencia de cambio del consumo de pulpa de plata a baja temperatura de la batería hjt

La batería hjt se utiliza en ambos lados.Pulpa de plata a baja temperaturaEl gran consumo y el alto precio de la pulpa de plata también son una de las razones del alto costo de hjt. Según el cpia, el consumo de pulpa de plata de baja temperatura de doble cara de la batería hjt en 2020 fue de aproximadamente 223,3 mg por pieza, una disminución interanual del 25,6%. Aunque el consumo de pulpa de plata sigue siendo muy grande, ha mejorado y mejorado considerablemente en 2020 en comparación con 2019. Actualmente se está reduciendo el consumo de pulpa de plata a baja temperatura a través de diversas reformas técnicas para reducir los costos de producción de las baterías hjt, y se espera que el consumo de pulpa de plata a baja temperatura hjt disminuya a 135 mg / tableta para 2030, un 39,5% menos que en 2020. 4. reducción de costos hjt: la reducción de costos de los enlaces no siliconados se convierte en la clave

Las pastillas de silicio son el material central de las baterías hjt y representan alrededor del 45% de la estructura de costos de hjt. Para eliminar el costo de las pastillas de silicio, en los materiales no siliconados, la pulpa de plata como complemento central representa alrededor del 59%. El sustrato de silicio hjt utiliza silicio de tipo n, que es ligeramente más caro que el silicio de tipo p, y el espacio de reducción de costos de las pastillas de silicio en la industria fotovoltaica es limitado, con la esperanza de que las pastillas de silicio se copulen. Sin embargo, los materiales no de silicio tienen mucho margen de reducción de costos, y el costo de la pulpa de plata es la máxima prioridad de la disminución del costo no de silicio. El alto costo de la pulpa de plata se debe a la gran cantidad y el Alto precio, por lo que hay dos direcciones principales para reducir los costos. El primero es reducir la cantidad de pulpa de plata a baja temperatura, la idea es reducir el área de la línea de rejilla sin afectar la eficiencia de conversión, los métodos específicos son la tecnología de rejilla múltiple principal (mbb), impresión de transferencia, etc. El segundo es reducir el uso de plata de metales preciosos. la idea es reducir la cantidad de polvo de plata sin afectar la eficiencia de conversión y reemplazar una parte del polvo de plata por metales comunes. los métodos específicos son el cobre galvanizado y el cobre recubierto de plata.

(1) reducir la cantidad de pulpa de plata

1. tecnología principal: puerta principal múltiple

La tecnología de puerta principal múltiple (mbb) generalmente se refiere a que la línea de puerta principal es de 6 o más, y el número de líneas de puerta principal aumenta y es más fino, lo que puede reducir el área de sombreado y reducir la pérdida de resistencia, mejorar la eficiencia de la batería, así como mejorar la utilización óptica de la zona de soldadura y mejorar aún más la Potencia de salida del componente. Con la disminución del ancho de la línea de puerta principal y la línea de puerta fina, se puede reducir significativamente el consumo de pulpa de plata, por lo que la batería de puerta múltiple también tiene las ventajas de bajo consumo de pulpa de plata y no es fácil de ocultar. El proceso de metalización de la batería de puerta principal múltiple y el proceso de interconexión entre las hojas de la batería son las claves técnicas de los componentes de puerta principal múltiple.

El proceso de desarrollo de la tecnología de puertas múltiples se manifiesta intuitivamente en el aumento del número de puertas principales, las células solares iniciales antes de 2010 eran principalmente 2bb, y el ritmo básico desde 2010 es cada 2 - 3 años de progreso tecnológico. A partir de 2010, los fabricantes entraron gradualmente en 3bb; A partir de 2013, los fabricantes cambiaron gradualmente de 3bb a 4bb; Alrededor de 2015, el fabricante cambió gradualmente de 4bb a 5bb; En 2017, algunas grandes fábricas comenzaron a lanzar baterías de puertas múltiples, y las puertas múltiples pronto se convirtieron en la corriente principal del mercado.

La tecnología de puertas múltiples principales se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, tanto para baterías tradicionales de tipo P como para baterías de tipo N. La actualización de la tecnología de rejilla principal múltiple se refleja principalmente en el cambio del equipo de soldadura por serie de componentes, que no ha cambiado mucho para el equipo de batería, y requiere principalmente el cambio y ajuste de la versión de pantalla del equipo de serigrafía y la mejora de la precisión del equipo de clasificación. La tecnología de rejilla principal múltiple se utiliza ampliamente en hjt, reduciendo el consumo de pulpa de plata a baja temperatura de 350 mg / pieza a 4bb a 200 - 250 mg / pieza. En la actualidad, 9bb y 12bb se han convertido en la tecnología principal del proceso de metalización, y se espera que reduzcan aún más la cantidad de pulpa de plata.

Con la madurez gradual de la tecnología de puertas múltiples principales, sobre su base, se espera que el lanzamiento de smbb (super mbb) para United Huasheng reduzca el consumo de pulpa de plata hjt a 120 mg / pieza.

Sobre la base de múltiples rejillas principales, además de la smbb optimizada, también se han desarrollado nuevos diseños de rejillas de junshi y la tecnología de rejillas no principales (smwt) de meyerberg. El punto común de las tecnologías anteriores es la tecnología de metal de contacto, que utiliza el proceso de impresión de malla de alambre, que optimiza más el diseño de la puerta principal y la puerta fina. La tecnología de metalización sin contacto ya no se limita al proceso de impresión de malla de alambre, a través de diversos métodos innovadores de producción de electrodos para lograr una mayor optimización del consumo de pulpa de plata y la morfología de la línea de rejilla, aunque actualmente no es la tecnología principal, está en investigación y desarrollo.

2. nuevas tecnologías: impresión de transferencia

La transferencia láser es una tecnología de impresión de pulpa, que no solo está dirigida a la pulpa de plata, sino que también se puede lograr con la transferencia láser. Hay más de 100 finas rejillas en la parte delantera de la batería, y la transferencia láser no necesita tocar la superficie de la batería durante el procesamiento, lo que puede reducir la tasa de fragmentación, lograr rejillas finas más finas, reducir el costo del consumo de plata y mejorar la eficiencia.

Los equipos de proceso láser de células solares láser Dier ocupan el primer lugar en el mercado mundial, y la tecnología de transferencia láser está a la vanguardia internacional. Antes de la transferencia láser, se demostró principalmente en PERC durante mucho tiempo, y también hubo experimentos en topcon, y el efecto fue obvio. También hay un diseño hjt en el laboratorio de la compañía, todos en investigación y desarrollo, la tecnología de transferencia láser se ha demostrado experimentalmente en el segmento de clientes, y actualmente se está intensificando la introducción de ingeniería, con la esperanza de ser entregada a toda la línea de clientes el próximo año. La tecnología de investigación y desarrollo de la tecnología de impresión láser PTP de alta velocidad de la compañía tiene la intención de lograr una mejor impresión de rejilla con una relación de alto ancho y más fina, mejorar la eficiencia de conversión de las células solares, ahorrar el consumo de pulpa de impresión y satisfacer la demanda de producción de células solares de 166 - 220mm de diferentes tamaños. se espera que los resultados se logren en junio del próximo año.

Como líder de los equipos tradicionales de impresión de malla de alambre, maiwei también está desarrollando activamente tecnología de transferencia, y la impresión de transferencia, la impresión secundaria y la impresión por inyección de tinta están en el diseño. Maiwei está desarrollando un equipo especial de impresión de transferencia, utilizando un método de impresión de transferencia en lugar de la impresión de malla de alambre, que puede lograr una línea de rejilla más fina y una mejor morfología. Al mismo tiempo, se desarrolla una película delgada que puede transferir pulpa de plata de células solares. la película está hecha de materiales y procesos especiales. con un proceso de transferencia especial y con un sistema de transferencia de alta precisión, la pulpa de plata se puede transferir con precisión de la película delgada a la placa de la batería.

Se espera que la tecnología de rejilla principal múltiple de impresión de malla de alambre siga siendo la corriente principal en los próximos cinco años, y la impresión de transferencia también está logrando nuevos resultados, lo que se espera que ahorre más pulpa de plata para las baterías hjt. Ii) reducción del uso de plata de metales preciosos

1. tecnología de galvanoplastia de cobre

La tecnología de galvanoplastia de cobre hjt es una nueva tecnología de preparación de electrodos, que utiliza el principio de electrolisis para depositar cobre en la superficie de la capa conductora, reemplazando principalmente la impresión de malla de alambre por el método de la línea de rejilla de la capa de semillas para hacer electrodos, generalmente utilizando solución de galvanoplastia que contiene plata y Luego recubrimiento de cobre, reduciendo así la cantidad de pulpa de plata, o reemplazando completamente la pulpa de plata con recubrimiento de cobre, haciendo que el costo sea más competitivo. Sobre la base del proceso del electrodo de plata, el cobre chapado reemplaza la impresión de alambre de plata de doble cara a través de una serie de pasos, como el recubrimiento de semillas de pvd, y luego se compacta para formar el electrodo de cobre. En general, el proceso es más complejo que el original y se necesitan más equipos.

Las ventajas y desventajas de la tecnología de galvanoplastia de cobre son muy obvias, la mayor ventaja es reemplazar parte o la totalidad de la plata metálica por cobre, el costo del material es bajo y la metalización de doble cara se puede completar al mismo tiempo. La desventaja es que el proceso es más largo que el proceso tradicional de impresión de malla de alambre, se necesitan más costos de equipo y mano de obra, y el cobre se oxida fácilmente a altas temperaturas, las propiedades químicas no son fáciles de controlar, hay muchos productos químicos nocivos en el líquido de galvanoplastia, los problemas de tratamiento conducen a mayores costos ambientales, con la intensificación de la política de protección ambiental, la aprobación de proyectos de galvanoplastia será más difícil. En términos de eficiencia, el proceso de galvanoplastia de sundrive, en colaboración con el equipo de maiwei, alcanzó una eficiencia de conversión fotoeléctrica del 25,54% en baterías hjt monocristalinas de tamaño completo, estableciendo un nuevo récord mundial. En conjunto, en comparación con otras tecnologías, la competitividad actual del cobre galvanizado no es grande.

2. tecnología de cobre sobre plata

La tecnología de reducción de costos anterior es la optimización y actualización del proceso de metalización, y también es de gran importancia para la optimización de reducción de costos del propio material de pulpa de plata. Después de la optimización del material de pulpa de plata, superpuesto al proceso de metalización, se puede lograr una mayor reducción del costo de la pulpa de plata, logrando así una reducción continua del costo de hjt. Por un lado, la reducción de costos de los materiales de pulpa de plata radica en lograr la escala y localización de la producción, y los gigantes nacionales de pulpa de plata, como las acciones de dike, Suzhou sólido tecnecio y juhe, están ampliando activamente la escala de producción; Por otro lado, se trata de optimizar la composición del material, reducir el costo del material y desarrollar nuevos tamaños. el cobre recubierto de plata es una tecnología representativa en este sentido.

El polvo de plata representa más del 98% del costo total de la pulpa de plata a baja temperatura, por lo que el punto clave para reducir el costo de la pulpa de plata a baja temperatura es reducir el consumo de polvo de plata. La tecnología de producción de polvo de cobre de Dowa tiene ciertas ventajas. los recubrimientos inorgánicos, los recubrimientos orgánicos y el tratamiento de láminas pueden satisfacer diversas necesidades. el polvo de cobre se utiliza principalmente en aplicaciones de electrodos externos de condensadores cerámicos multicapa, pero el cobre como material alternativo a la plata está recibiendo cada vez más atención en la industria. dowa también desarrolla activamente polvo de cobre recubierto de plata sobre la base de su polvo de plata y polvo de cobre para reemplazar el polvo de plata para reducir costos. la tecnología de cobre recubierto de plata de ke y dowa está a la vanguardia internacional.

El cobre tiene una buena conductividad eléctrica y térmica, y el precio es bajo, tiene una gran ventaja de precio en comparación con la plata, pero la principal desventaja del cobre es que sus propiedades químicas no son lo suficientemente estables y su capacidad antioxidante es pobre, especialmente en entornos húmedos y de alta temperatura, que no pueden cumplir con los requisitos de los lodos fotovoltaicos. El objetivo del desarrollo de polvo ultrafino de cobre sobre plata es reemplazar el polvo de plata: no sólo puede cumplir con los requisitos de los lodos fotovoltaicos, sino que también tiene una gran ventaja competitiva de precios. La esencia de la reducción de costos del cobre recubierto de plata es reemplazar una parte de la plata en la pulpa de plata por cobre de metal común, cubrir el cobre con plata, ajustar constantemente la proporción de dopaje de plata y cobre a través de experimentos para mejorar la eficiencia de conversión fotoeléctrica y reducir el costo de la pulpa de plata Al tiempo que se garantiza una cierta eficiencia. El polvo de cobre recubierto de plata se prepara sobre la base de productos de polvo de cobre ultrafino, y la calidad del polvo de cobre ultrafino afectará directamente las propiedades del cobre recubierto de plata final. En términos de parámetros técnicos, la resistencia y densidad del polvo de cobre recubierto de plata están entre el polvo de plata y el polvo de cobre, y la resistencia disminuye con el aumento de la presión, mientras que la superficie específica del polvo de cobre recubierto de plata es mayor que la del polvo de plata y el polvo de cobre. El tamaño de las partículas del polvo de cobre recubierto de plata oscila entre 2 y 4 micras, y el tamaño de las partículas de cobre recubierto de plata tiene forma esférica y escamosa. Según smm, la morfología de las partículas de cobre tiene un impacto importante en el recubrimiento. cuanto más nanopartículas y atomizadas son las partículas recubiertas, más densa es la capa recubierta, lo que puede proporcionar una mayor resistencia a la temperatura. Cuanto más fina sea la capa de recubrimiento, más cercanas serán las partículas al color del cobre, lo que puede juzgar la calidad del recubrimiento. Y cuanto mayor sea la temperatura de sinterización, más gruesa será la capa de recubrimiento, es decir, mayor será el contenido de plata necesario. El cobre recubierto de plata es fácil de oxidar y fallar en el proceso tradicional de alta temperatura perc. el proceso de baja temperatura de hjt puede inhibir la oxidación del cobre, por lo que el cobre recubierto de plata tiene un gran potencial para ser promovido y aplicado en hjt.

Combinando la tecnología de reducción de costos hjt anterior, en términos de reducir el consumo de pulpa de plata, creemos que la tecnología de rejilla múltiple principal y la tecnología de impresión de transferencia tienen mejores perspectivas de aplicación, y los equipos nacionales también están logrando avances continuos en la optimización; En términos de reducir el uso de plata de metal precioso, creemos que la tecnología de cobre recubierto de plata tiene amplias perspectivas y es más fácil lograr la producción en masa.