Gần đây, TCL Zhonghuan đã thông báo đăng ký trái phiếu chuyển đổi từ MAXN, một công ty cổ phần, với giá 200 triệu USD để hỗ trợ nghiên cứu và phát triển các sản phẩm dòng Maxeon 7 dựa trên công nghệ pin IBC. Trong ngày giao dịch đầu tiên sau thông báo, giá cổ phiếu của TCL Central đã tăng giới hạn. Còn cổ phiếu Aixu, cũng sử dụng công nghệ pin IBC, với việc pin ABC sắp được sản xuất hàng loạt, giá cổ phiếu đã tăng hơn 4 lần kể từ ngày 27/4.
Khi ngành quang điện dần bước vào kỷ nguyên loại N, công nghệ pin loại N do TOPCon, HJT và IBC đại diện đã trở thành tâm điểm của các doanh nghiệp cạnh tranh bố trí. Theo dữ liệu, TOPCon có công suất sản xuất hiện tại là 54GW, công suất sản xuất đang được xây dựng và theo kế hoạch là 146GW; Công suất sản xuất hiện tại của HJT là 7GW, công suất sản xuất đang được xây dựng và theo kế hoạch là 180GW.
Tuy nhiên, so với TOPCon và HJT thì không có nhiều cụm IBC. Chỉ có một số công ty trong khu vực như TCL Central, Aixu và LONGi Green Energy. Tổng quy mô công suất sản xuất hiện có, đang xây dựng và quy hoạch không vượt quá 30GW. Bạn phải biết rằng IBC, có lịch sử gần 40 năm, đã được thương mại hóa, quy trình sản xuất đã trưởng thành và cả hiệu quả lẫn chi phí đều có những lợi thế nhất định. Vậy đâu là lý do khiến IBC chưa trở thành con đường công nghệ chủ đạo của ngành?
Công nghệ nền tảng cho hiệu suất chuyển đổi cao hơn, hình thức hấp dẫn và tiết kiệm
Theo dữ liệu, IBC là một cấu trúc tế bào quang điện có mối nối phía sau và tiếp xúc phía sau. Nó được SunPower đề xuất lần đầu tiên và có lịch sử gần 40 năm. Mặt trước sử dụng màng thụ động chống phản chiếu hai lớp SiNx/SiOx không có đường lưới kim loại; và bộ phát, trường sau và các điện cực kim loại dương và âm tương ứng được tích hợp ở mặt sau của pin theo hình dạng đan xen. Do mặt trước không bị chặn bởi các đường lưới nên có thể tận dụng tối đa ánh sáng tới, tăng diện tích phát sáng hiệu quả, giảm tổn thất quang học và có thể đạt được mục đích cải thiện hiệu suất chuyển đổi quang điện. đạt được.
Dữ liệu cho thấy giới hạn hiệu suất chuyển đổi lý thuyết của IBC là 29,1%, cao hơn 28,7% và 28,5% của TOPCon và HJT. Hiện tại, hiệu suất chuyển đổi sản xuất hàng loạt trung bình của công nghệ tế bào IBC mới nhất của MAXN đã đạt trên 25% và sản phẩm mới Maxeon 7 dự kiến sẽ tăng lên hơn 26%; hiệu suất chuyển đổi trung bình của tế bào ABC của Aixu dự kiến đạt 25,5%, hiệu suất chuyển đổi cao nhất trong phòng thí nghiệm. Hiệu suất cao tới 26,1%. Ngược lại, hiệu suất chuyển đổi sản xuất hàng loạt trung bình của TOPCon và HJT được các công ty tiết lộ nhìn chung là từ 24% đến 25%.
Hưởng lợi từ cấu trúc một mặt, IBC cũng có thể được kết hợp với TOPCon, HJT, perovskite và các công nghệ pin khác để tạo thành TBC, HBC và PSC IBC với hiệu suất chuyển đổi cao hơn nên còn được gọi là “công nghệ nền tảng”. Hiện tại, hiệu suất chuyển đổi trong phòng thí nghiệm cao nhất của TBC và HBC đạt 26,1% và 26,7%. Theo kết quả mô phỏng hiệu suất tế bào PSC IBC do nhóm nghiên cứu nước ngoài thực hiện, hiệu suất chuyển đổi của cấu trúc 3-T PSC IBC được chuẩn bị trên tế bào đáy IBC với kết cấu phía trước hiệu suất chuyển đổi quang điện 25% cao tới 35,2%.
Mặc dù hiệu suất chuyển đổi cuối cùng cao hơn nhưng IBC cũng có lợi thế kinh tế mạnh mẽ. Theo ước tính của các chuyên gia trong ngành, chi phí mỗi W hiện tại của TOPCon và HJT là 0,04-0,05 nhân dân tệ/W và cao hơn 0,2 nhân dân tệ/W so với PERC và các công ty hoàn toàn nắm vững quy trình sản xuất của IBC có thể đạt được mức chi phí tương tự. như PERC. Tương tự như HJT, mức đầu tư thiết bị của IBC tương đối cao, đạt khoảng 300 triệu nhân dân tệ/GW. Tuy nhiên, được hưởng lợi từ đặc điểm tiêu thụ bạc thấp nên chi phí trên mỗi W của IBC thấp hơn. Điều đáng nói là ABC của Aixu đã đạt được công nghệ không có bạc.
Ngoài ra, IBC có hình thức đẹp vì không bị chặn bởi các đường lưới ở mặt trước và phù hợp hơn với các kịch bản hộ gia đình và thị trường phân tán như BIPV. Đặc biệt trong thị trường tiêu dùng ít nhạy cảm về giá, người tiêu dùng sẵn sàng trả nhiều tiền hơn để có được vẻ ngoài đẹp mắt về mặt thẩm mỹ. Ví dụ, mô-đun màu đen, rất phổ biến trên thị trường hộ gia đình ở một số nước Châu Âu, có mức độ cao cấp hơn mô-đun PERC thông thường vì chúng đẹp hơn khi kết hợp với mái nhà tối màu. Tuy nhiên, do vướng mắc trong quá trình chuẩn bị nên hiệu suất chuyển đổi của module đen thấp hơn so với module PERC, trong khi IBC “đẹp tự nhiên” lại không gặp phải vấn đề như vậy. Nó có vẻ ngoài đẹp mắt và hiệu suất chuyển đổi cao hơn, do đó kịch bản ứng dụng có phạm vi rộng hơn và khả năng nâng cao sản phẩm mạnh mẽ hơn.
Quy trình sản xuất đã hoàn thiện nhưng độ khó kỹ thuật cao
Vì IBC có hiệu suất chuyển đổi và lợi thế kinh tế cao hơn nên tại sao lại có ít công ty triển khai IBC? Như đã đề cập ở trên, chỉ những công ty nắm vững hoàn toàn quy trình sản xuất của IBC mới có thể có mức chi phí về cơ bản tương đương với PERC. Vì vậy, quy trình sản xuất phức tạp, đặc biệt là sự tồn tại của nhiều loại quy trình bán dẫn, là nguyên nhân cốt lõi khiến nó ít “phân cụm” hơn.
Theo nghĩa truyền thống, IBC chủ yếu có ba lộ trình quy trình: một là quy trình IBC cổ điển được đại diện bởi SunPower, hai là quy trình POLO-IBC được đại diện bởi ISFH (TBC có cùng nguồn gốc với nó) và thứ ba là đại diện bởi quá trình Kaneka HBC. Lộ trình công nghệ ABC của Aixu có thể được coi là lộ trình công nghệ thứ tư.
Từ góc độ trưởng thành của quá trình sản xuất, IBC cổ điển đã đạt được sản xuất hàng loạt. Dữ liệu cho thấy SunPower đã xuất xưởng tổng cộng 3,5 tỷ sản phẩm; ABC sẽ đạt quy mô sản xuất hàng loạt 6,5GW trong quý 3 năm nay. Các thành phần của chuỗi công nghệ “Hố đen”. Nói một cách tương đối, công nghệ của TBC và HBC chưa đủ trưởng thành và sẽ cần thời gian để hiện thực hóa thương mại hóa.
Cụ thể đối với quy trình sản xuất, sự thay đổi chính của IBC so với PERC, TOPCon và HJT nằm ở cấu hình của điện cực phía sau, tức là sự hình thành vùng p+ và vùng n+ được số hóa đan xen, đây cũng là chìa khóa ảnh hưởng đến hiệu suất của pin. . Trong quy trình sản xuất IBC cổ điển, cấu hình của điện cực phía sau chủ yếu bao gồm ba phương pháp: in lụa, khắc laser và cấy ion, dẫn đến ba tuyến phụ khác nhau và mỗi tuyến phụ tương ứng với nhiều quy trình như 14 bước, 12 bước và 9 bước.
Dữ liệu cho thấy rằng mặc dù bề ngoài in lụa bằng công nghệ trưởng thành trông có vẻ đơn giản nhưng nó có lợi thế đáng kể về chi phí. Tuy nhiên, do dễ gây ra khuyết tật trên bề mặt pin nên hiệu ứng pha tạp khó kiểm soát và cần phải có nhiều quy trình in lụa và căn chỉnh chính xác, do đó làm tăng độ khó của quy trình và chi phí sản xuất. Khắc laser có ưu điểm là các loại pha tạp có tỷ lệ hỗn hợp thấp và có thể kiểm soát được, nhưng quá trình này phức tạp và khó khăn. Cấy ion có đặc điểm là độ chính xác điều khiển cao và độ đồng đều khuếch tán tốt, nhưng thiết bị của nó đắt tiền và dễ gây hư hỏng mạng tinh thể.
Đề cập đến quy trình sản xuất ABC của Aixu, nó chủ yếu áp dụng phương pháp khắc laser và quy trình sản xuất có tới 14 bước. Theo dữ liệu được công ty tiết lộ tại cuộc họp trao đổi hiệu suất, tỷ lệ sản xuất hàng loạt của ABC chỉ là 95%, thấp hơn đáng kể so với 98% của PERC và HJT. Bạn phải biết rằng Aixu là một nhà sản xuất tế bào chuyên nghiệp với sự tích lũy kỹ thuật sâu rộng và khối lượng xuất xưởng của họ đứng thứ hai trên thế giới quanh năm. Điều này cũng trực tiếp khẳng định độ khó của quá trình sản xuất IBC là rất cao.
Một trong những lộ trình công nghệ thế hệ mới của TOPCon và HJT
Mặc dù quy trình sản xuất của IBC tương đối khó khăn, nhưng các tính năng kỹ thuật kiểu nền tảng của nó có giới hạn hiệu suất chuyển đổi cao hơn, có thể kéo dài vòng đời công nghệ một cách hiệu quả, đồng thời duy trì khả năng cạnh tranh thị trường của doanh nghiệp, đồng thời có thể giảm hoạt động do lặp lại công nghệ. . rủi ro. Đặc biệt, việc kết hợp TOPCon, HJT và perovskite để tạo thành pin song song có hiệu suất chuyển đổi cao hơn được ngành nhất trí coi là một trong những hướng công nghệ chủ đạo trong tương lai. Do đó, IBC có khả năng trở thành một trong những lộ trình công nghệ thế hệ tiếp theo của trại TOPCon và HJT hiện tại. Hiện tại, một số công ty đã tiết lộ rằng họ đang tiến hành nghiên cứu kỹ thuật có liên quan.
Cụ thể, TBC được hình thành nhờ sự chồng chất của TOPCon và IBC sử dụng công nghệ POLO cho IBC không có tấm chắn ở mặt trước, giúp cải thiện hiệu ứng thụ động và điện áp mạch hở mà không làm mất dòng điện, từ đó cải thiện hiệu suất chuyển đổi quang điện. TBC có ưu điểm là độ ổn định tốt, tiếp xúc thụ động chọn lọc tuyệt vời và khả năng tương thích cao với công nghệ IBC. Những khó khăn kỹ thuật trong quy trình sản xuất của nó nằm ở sự cách ly của điện cực phía sau, tính đồng nhất về chất lượng thụ động của polysilicon và sự tích hợp với lộ trình xử lý IBC.
HBC được hình thành do sự chồng chất của HJT và IBC không có màn chắn điện cực ở bề mặt phía trước và sử dụng lớp chống phản xạ thay vì TCO, lớp này ít mất quang học hơn và chi phí thấp hơn trong phạm vi bước sóng ngắn. Do hiệu ứng thụ động tốt hơn và hệ số nhiệt độ thấp hơn, HBC có lợi thế rõ ràng về hiệu suất chuyển đổi ở đầu pin, đồng thời, khả năng phát điện ở đầu mô-đun cũng cao hơn. Tuy nhiên, các vấn đề về quy trình sản xuất như cách ly điện cực nghiêm ngặt, quy trình phức tạp và cửa sổ quy trình hẹp của IBC vẫn là những khó khăn cản trở quá trình công nghiệp hóa của nó.
PSC IBC được hình thành nhờ sự chồng chất của perovskite và IBC có thể nhận ra phổ hấp thụ bổ sung, sau đó cải thiện hiệu suất chuyển đổi quang điện bằng cách cải thiện tốc độ sử dụng phổ mặt trời. Mặc dù hiệu suất chuyển đổi cuối cùng của PSC IBC cao hơn về mặt lý thuyết, nhưng tác động đến tính ổn định của các sản phẩm tế bào silicon tinh thể sau khi xếp chồng và khả năng tương thích của quy trình sản xuất với dây chuyền sản xuất hiện tại là một trong những yếu tố quan trọng hạn chế sự phát triển của nó.
Dẫn đầu “Nền kinh tế làm đẹp” của ngành quang điện
Từ cấp độ ứng dụng, với sự bùng nổ của các thị trường phân phối trên toàn thế giới, các sản phẩm mô-đun IBC có hiệu suất chuyển đổi cao hơn và hình thức đẹp hơn có triển vọng phát triển rộng rãi. Đặc biệt, các tính năng có giá trị cao của nó có thể đáp ứng nhu cầu theo đuổi “vẻ đẹp” của người tiêu dùng và dự kiến sẽ thu được một mức giá cao nhất định cho sản phẩm. Nhắc đến ngành thiết bị gia dụng, “nền kinh tế bề ngoài” đã trở thành động lực cốt lõi cho tăng trưởng thị trường trước dịch bệnh, trong khi những công ty chỉ chú trọng đến chất lượng sản phẩm đã dần bị người tiêu dùng bỏ rơi. Ngoài ra, IBC cũng rất phù hợp với BIPV, đây sẽ là điểm tăng trưởng tiềm năng trong trung và dài hạn.
Về cơ cấu thị trường, hiện tại chỉ có một số công ty trong lĩnh vực IBC, chẳng hạn như TCL Zhonghuan (MAXN), LONGi Green Energy và Aixu, trong khi thị phần phân tán đã chiếm hơn một nửa tổng thị phần quang điện chợ. Đặc biệt với sự bùng nổ toàn diện của thị trường lưu trữ quang hộ gia đình Châu Âu, vốn ít nhạy cảm về giá hơn, các sản phẩm mô-đun IBC hiệu quả cao và có giá trị cao có thể sẽ được người tiêu dùng ưa chuộng.
Thời gian đăng: Sep-02-2022