HJT异质结电池:光伏产业的下一个颠覆者
HJT异质结电池:光伏产业的下一个颠覆者
在光伏产业快速发展的今天,一种新型电池技术正在悄然崛起,它就是HJT异质结电池。这种结合了晶体硅和非晶硅薄膜技术优点的电池,以其卓越的性能和广阔的应用前景,正在成为光伏行业的“新宠”。
HJT异质结电池:融合创新的光伏黑科技
HJT异质结电池,全称为本征薄膜异质结电池(Heterojunction Technology),是一种新型的高效太阳能电池。其基本结构是在n型单晶硅基底上,通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在前后表面分别沉积不同特性的硅基薄膜叠层,形成异质结结构。这种结构不仅保留了晶体硅电池的高转换效率,还兼具薄膜电池的低温工艺和弱光性能优势。
六大优势奠定技术领先地位
HJT异质结电池之所以能在众多光伏电池技术中脱颖而出,主要得益于其六大核心优势:
更高良率:HJT电池的核心工艺流程仅有4步,远少于PERC的8步和TOPCon的11步。更短的工艺流程不仅有助于提升良品率,还能降低人工和运维成本。
更高发电量:HJT电池具有95%的超高双面率,温度系数低至-0.24%/℃,且无PID和LID效应,这意味着在实际应用中,HJT电池在高温和弱光条件下的发电性能更优。
更高收益:HJT电池的双面对称结构降低了硅片的机械应力,低温工艺减少了硅片翘曲的可能性,有利于实现薄片化,从而降低材料成本。
更小热损伤:全程200℃以下的低温工艺,不仅节约能源,还能减少硅片制备过程中的热损伤,提高电池片的机械强度。
更高效率:HJT电池主要吸收红外光,与钙钛矿电池形成互补,理论转换效率上限可达27.5%,远高于PERC的23%和TOPCon的28.7%。
更低碳排放:更高的转换效率、超薄化应用和低温制造工艺,使得HJT电池的碳足迹低于400gCO2/W,显著低于PERC的550gCO2/W和TOPCon的480gCO2/W。
商业化进程加速,市场前景广阔
HJT异质结电池从实验室走向商业化应用的步伐正在加快。根据第三方机构预测,2023年HJT组件出货量已达15GW,预计到2027年将快速提升至643GW,市占率将从4.3%显著提升至90%。
目前,多家企业已在HJT电池领域布局。华晟新能源、东方日升、宝馨科技等49家企业已投产产能总计38.19GW,而金石、通威、润阳、腾晖等企业的规划产能将达221.4GW。
多元化应用场景,助力碳中和目标
HJT异质结电池凭借其优异性能,已在多个领域展现出强大的应用潜力:
大型光伏电站:HJT电池的高转换效率和优异的温度特性,使其在大型地面电站中具有显著优势,能够有效提升电站的整体发电量和经济效益。
分布式光伏发电:HJT电池的轻薄化和柔性化特点,使其非常适合屋顶光伏系统。无论是工业厂房还是民用住宅,HJT电池都能提供更高效的电力输出。
建筑一体化光伏(BIPV):HJT电池的高透光性和可定制性,使其能够与建筑完美融合,既满足了建筑美学要求,又实现了能源自给自足。
移动电源和消费电子:HJT电池的轻薄化和柔性化特点,使其在移动电源、笔记本电脑、户外装备等领域也展现出广阔的应用前景。
未来展望:技术融合开启光伏新纪元
展望未来,HJT异质结电池的发展前景令人振奋。一方面,通过持续的技术创新,HJT电池的转换效率有望突破25%,甚至达到30%以上。另一方面,HJT电池将与钙钛矿等新兴技术结合,开发叠层电池,进一步提升效率和市场优势。
同时,随着国产设备的普及和技术升级,HJT电池的制造成本将持续下降。通过规模化生产、材料薄片化和轻量化等工艺改进,HJT电池的竞争力将进一步增强。
可以预见,在不久的将来,HJT异质结电池将成为光伏行业的主流技术,为全球能源转型和碳中和目标的实现做出重要贡献。