Porównanie zalet i wad technologii akumulatorów PERC, TOPCon, HJT i IBC oraz ich korzyści rynkowych w branży fotowoltaicznej

Jul 11, 2024 Zostaw wiadomość

news-1268-793

 

  Zalety Niedogodności Dojrzałość technologiczna Opłacalność Popyt rynkowy

(Pasywny emiter i tylna komórka)

Ogniwa PERC są najpopularniejszą technologią na rynku, charakteryzującą się wysoką wydajnością industrializacji i niskimi kosztami produkcji. Poprawiają absorpcję światła i wydajność zbierania elektronów z tyłu ogniwa poprzez wprowadzenie warstwy tlenku krzemu z tyłu ogniwa. Teoretyczna granica sprawności ogniw PERC jest stosunkowo niska (24,5%), a ponadto występuje problem degradacji wywołanej światłem, który jest szczególnie widoczny w przypadku wielokrystalicznych ogniw PERC. Technologia PERC jest już bardzo dojrzała, ale wraz z modernizacją i przejściem z technologii typu p na technologię typu n, udział technologii PERC w rynku maleje. Akumulatory PERC mają przewagę kosztową, a ich koszty są zbliżone do kosztów akumulatorów konwencjonalnych. Jednak ze względu na ograniczone możliwości poprawy wydajności mogą one w przyszłości wiązać się z ryzykiem utraty wartości aktywów i ich eliminacji. Ogniwa PERC były kiedyś główną siłą napędową rynku, ale wraz z rozwojem technologii są stopniowo zastępowane przez nowe technologie ogniw typu N, takie jak TOPCon.

(Kontakt pasywowany tlenkiem tunelowym)

Technologia TOPCon wprowadza warstwę tlenku tunelowego z tyłu ogniwa, aby zwiększyć wydajność zbierania elektronów z tyłu, co skutkuje wyższym napięciem obwodu otwartego i współczynnikiem wypełnienia, a także niższym prądem rekombinacji. Teoretyczna wydajność wynosi aż 28,7% i jest zgodna z istniejącymi liniami produkcyjnymi ogniw krzemowych krystalicznych. Proces produkcji baterii TOPCon jest stosunkowo skomplikowany, co zwiększa liczbę etapów. Ponadto obecne trasy techniczne nie są ujednolicone, co skutkuje niekorzystną wydajnością. Technologia TOPCon rozwija się szybko i wiele firm aktywnie ją planuje. Oczekuje się, że stanie się ona główną technologią na rynku w ciągu najbliższych kilku lat. Koszt ogniw TOPCon jest stosunkowo wysoki, jednak akceptacja rynku rośnie ze względu na ich zalety w zakresie wydajności. Oczekuje się, że koszty będą dalej spadać wraz ze zwiększaniem mocy produkcyjnych i optymalizacją procesów. Akumulatory TOPCon szybko zdobywają rynek ze względu na wysoką wydajność konwersji i dobre parametry w wysokich temperaturach, a szacuje się, że ich udział w rynku wzrośnie do 70% w 2024 roku.

(Heterozłącze z cienką warstwą wewnętrzną)

Technologia HJT ma symetryczną dwustronną strukturę komórkową, wysoką wydajność i niskie tłumienie światła. Wydajność produkcji masowej wynosi zazwyczaj ponad 24% i oczekuje się, że wzrośnie do ponad 30%. Nie ma problemów z LID i PID, ma niski współczynnik temperaturowy, wysoką dwustronność i dobry efekt słabego światła. Akumulatory HJT wymagają dużych nakładów inwestycyjnych w sprzęt oraz wysokich kosztów pasty srebrnej, ale w miarę dojrzewania procesu i jego lokalnego charakteru, można się spodziewać dalszego spadku kosztów. Technologia HJT ma wysoką teoretyczną granicę sprawności, ale proces jej industrializacji wciąż przyspiesza i nie stała się jeszcze liderem rynku. Akumulatory HJT wymagają dużych nakładów inwestycyjnych w sprzęt oraz wysokich kosztów pasty srebrnej. Oczekuje się jednak, że koszty będą spadać w miarę postępu technologicznego i lokalnego stosowania. Ogniwa HJT mają obiecującą przyszłość na rynku fotowoltaicznym ze względu na swoje zalety, takie jak wysoka wydajność i niski współczynnik temperaturowy, ale ich obecny udział w rynku jest stosunkowo niewielki.

(Styk tylny przeplatany)

Technologia IBC eliminuje absorpcję i blokowanie światła przez przednią elektrodę poprzez zaprojektowanie wszystkich styków elektrod z tyłu baterii, co poprawia wydajność konwersji fotoelektrycznej baterii. Ma wyższą wydajność baterii i lepszy design estetyczny. Proces produkcji baterii IBC jest bardziej skomplikowany, trudniejszy i droższy, więc trudno jest produkować ją masowo w krótkim okresie. Ma jednak potencjał w procesie superpozycji, takim jak łączenie z HJT w celu utworzenia baterii HBC, co może dodatkowo zwiększyć wydajność. Technologia IBC to rodzaj baterii typu N o wysokim potencjale wydajności, ale obecnie trudno ją produkować masowo i wymaga dalszych przełomów technologicznych oraz redukcji kosztów. Złożoność procesu produkcji baterii IBC przekłada się na ich wysoki koszt, jednak w dłuższej perspektywie mają one potencjał w procesie superpozycji i mogą być łączone z technologiami takimi jak HJT w celu tworzenia bardziej wydajnych baterii. Akumulatory IBC są często stosowane w rynkach luksusowych ze względu na ich wysoką wydajność i estetykę, ale obecnie niewiele firm w nie inwestuje, głównie ze względu na złożoność procesu i wysokie koszty.

 

Każda technologia ma swoje unikalne scenariusze zastosowań i znaczące zalety. Wybór ścieżki technologicznej ma głęboki wpływ na stopień zaspokojenia popytu rynkowego, rozważania dotyczące opłacalności i rozważania dotyczące dojrzałości technologii. W obecnym obszarze fotowoltaiki, chociaż ogniwa PERC nadal zajmują duży udział w rynku ze względu na swoje przeszłe zalety, wraz z szybkimi zmianami w technologii są one stopniowo zastępowane przez powstającą technologię ogniw typu N, co oznacza nową iterację technologii fotowoltaicznej. Spośród nich baterie TOPCon przejmują rynek z niespotykaną dotąd prędkością dzięki swoim podwójnym zaletom w zakresie wydajności i kosztów, wykazując silną konkurencyjność. Chociaż baterie HJT i IBC mają imponujący potencjał wydajności, ich udział w rynku jest nadal ograniczony ze względu na obecną dojrzałość technologiczną i czynniki kosztowe, a pilnie potrzebują one rozszerzenia swojego wpływu poprzez dalsze przełomy technologiczne i kontrolę kosztów.


W miarę pogłębiania się innowacji technologicznych i wzrostu popytu rynkowego mamy powody sądzić, że ogniwa TOPCon stopniowo ugruntują swój status głównego nurtu technologicznego na rynku fotowoltaicznym w ciągu najbliższych kilku lat dzięki swoim kompleksowym zaletom. Jednocześnie powinniśmy również zwrócić szczególną uwagę na rozwój najnowocześniejszych technologii, takich jak HJT i IBC. Mogą one przynieść więcej niespodzianek i zmian w branży fotowoltaicznej pod podwójnym napędem dojrzałości technologicznej i optymalizacji kosztów.