,无疑是当下光伏行业备受关注的技术路线。当光伏龙头企业隆基绿能董事长钟宝申提出,未来5-6年,bc类电池将成为晶硅电池的绝对主流,其大量产品都会走向bc路线。此言论一出,市场开始重新审视起bc技术。
bc技术的发展历程最早可追溯至48年前。1975年,schwartz和lammert首次提出背接触式光伏电池概念;1984年,斯坦福教授swanson研发了ibc类似的点接触(point contact cell,pcc)太阳电池;1985年,swanson教授创立sunpower,并研发了i。
“bc技术为什么这么多年发展不起来,最大的问题是,sunpower电池结构所用的光刻工艺成本非常高,导致普及应用受限。”近日,上海交通大学太阳能研究所所长、上海市太阳能学会名誉理事长沈文忠教授在接受媒体采访时表示,如今,中国企业采用激光图形化取代光刻工艺,这是巨大的进步。
为此,沈文忠判断,bc技术的发展不会像前十年那么缓慢,未来十年,一定会发展得更快,市场前景非常好。
激光图形化推动bc技术发展
bc类电池,即back contact(背接触)电池,是当前各类背接触结构晶硅的泛称,主要包括ibc、hbc(hjt ibc)、tbc(topcon ibc)、hpbc等。该电池前表面没有栅线,正负极采用交叉排列的方式被制备在电池背面,避免了常规电池正面栅线的遮光损失。
在沈文忠看来,bc电池结构有以下三个优点:
一是正面没有金属栅线遮挡,转换效率高。
二是正面没有栅线,非常美观,特别适合应用于分布式光伏场景。
三是通用性好,topcon、hjt、perc、叠层电池等都可以跟bc技术相结合,叠加工艺继续扩大效率优势。
但相应的,bc电池制造的挑战也非常大,主要难点在于,所有的电极都在背面,需要做到很好的隔离,不然导通了就会短路。目前中国企业在隔离方面,最经济的方法就是用激光图形化处理。沈文忠认为,用激光图形化处理,而不是用光刻或者其它工艺来图形化,这是很有发展前景的。
此外,不管是电池工艺,还是组件工艺,中国有强有力的配套产业链,都能形成很好的配合,也是支撑中国在bc技术上得以发展的重要原因。
高性价比将提升bc技术规模化效益
bc电池具备最高的转化效率,并可叠加其它电池工艺继续扩大优势,预计未来会有更多企业进行布局。当下,选择bc技术路线的企业中,隆基绿能和爱旭股份最具有代表性。其中,隆基绿能自2018年开始研究的hpbc是bc类电池中的一种重要方向。
hpbc是复合钝化背接触电池的简称,hpbc电池的标准版量产效率突破25%。该电池技术通过电池内部结构工艺调整,可大幅提升电池的光线吸收和光电转换能力,有效增加组件输出功率。2022年11月2日,隆基绿能发布了基于高效hpbc电池技术打造的新一代组件产品hi-mo 6,量产组件效率可达23.3%。
而任何一种技术的规模化效益,一定是靠性价比的提升。沈文忠表示,p型bc结构电池未来可以运用铝浆这一技术工艺,是最大亮点。其背面的铝可以跟p型硅片形成局域铝背场,用丝网印刷铝浆即可实现电极的基础。p型硅片全球保有量最大,产业链成熟,未来还可以用铝浆代替银浆,从性价比来看是最佳的。市场上其他n型bc结构电池则选择电镀铜技术,但电镀工艺本身较复杂,成本相对较高。“从性价比来看,我更看好p型bc结构电池的性价比。”
bc技术能在中国发展起来,龙头的带动效应不可忽视。据悉,到2023年年底,隆基绿能扩产的30gw的hpbc产能,将全面达产。基于此,沈文忠判断,现在很多企业虽然没有实现产业化,但都在做技术研发,龙头企业的示范作用发挥了之后,bc技术一定能够快速发展起来,并将超过传统电池的扩产速度。