毫無疑問，HJT是當(dāng)下最被光伏業(yè)內(nèi)寄予厚望的下一代電池技術(shù)路線。單晶PERC背鈍化技術(shù)，量產(chǎn)效率在22.5%左右，已逼近其結(jié)構(gòu)的工藝極限效率(23.5%左右)，業(yè)內(nèi)期待HJT異質(zhì)結(jié)電池能夠接棒，扛起下一代高效電池的大旗。其研發(fā)效率已經(jīng)超過25%，批量生產(chǎn)效率達(dá)到24.5%，產(chǎn)業(yè)化條件基本成熟，預(yù)計(jì)在未來一兩年內(nèi)將迎來爆發(fā)性發(fā)展和增長(zhǎng)。
但是要實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化，目前仍存在幾大 “痛點(diǎn)”主要包括：
N型硅片成本高
銀漿耗量高
組件封裝損失等問題。
“低生產(chǎn)成本、高效率、長(zhǎng)效”一直被視為光伏電池的“不可能三角”，但這種局面在近期有望被打破。
另一條技術(shù)路線MWT向HJT伸出了橄欖枝。
近日，針對(duì)行業(yè)不斷的合作期盼，日托光伏對(duì)外宣布：“鑒于MWT技術(shù)與HJT可完美結(jié)合，公司秉持開放態(tài)度，愿與業(yè)內(nèi)HJT企業(yè)開展技術(shù)合作，共同推進(jìn)HJT技術(shù)的快速發(fā)展。”
日托光伏總裁張鳳鳴博士表示：“高效背接觸MWT技術(shù)可完美解決HJT技術(shù)的難點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化快速推進(jìn)帶來了新動(dòng)力。背接觸MWT技術(shù)和HJT異質(zhì)結(jié)技術(shù)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)超高效MWT+HJT電池的規(guī)?；慨a(chǎn)，不僅進(jìn)一步提升電池轉(zhuǎn)效率，也為降低單瓦成本打開新的空間。”
幾乎所有主流電池和組件企業(yè)和及研究機(jī)構(gòu)都曾MWT電池這項(xiàng)技術(shù)都有涉獵，但到現(xiàn)在為止，日托光伏成為行業(yè)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)MWT組件GW級(jí)量產(chǎn)的企業(yè)。據(jù)張鳳鳴介紹，MWT既是電池工藝，又是組件工藝，它本質(zhì)是一個(gè)技術(shù)平臺(tái)，能夠承載PERC、TOPCon、HJT等技術(shù)，與其完美疊加。
““MWT+HJT”，是業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的組件封裝工藝和電池工藝的完美結(jié)合。”張鳳鳴表示，“具備降本、省銀、更高效等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。”
高效率，MWT+HJT雙效疊加
近日，日托光伏推出了MWT+HJT產(chǎn)品解決方案——C-Pro系列。
據(jù)日托光伏研發(fā)人員介紹，C-Pro系列產(chǎn)品為N型單晶硅高效電池，一方面在技術(shù)端融合了MWT+HJT兩大先進(jìn)技術(shù)的效率優(yōu)勢(shì)，電池平均量產(chǎn)效率達(dá)到25%以上，另一方面產(chǎn)品端還可同時(shí)實(shí)現(xiàn)超大尺寸(G12硅片:210mm*210mm)和超薄(<120μm)硅片電池的制造技術(shù)，這樣單片電池功率達(dá)到11W以上，較現(xiàn)有常規(guī)高效PERC電池轉(zhuǎn)換效率提升2.5%(絕對(duì)值)，單片功率提升10%以上，同時(shí)生產(chǎn)成本可以做到更低，對(duì)現(xiàn)有常規(guī)高效PERC電池形成替代性優(yōu)勢(shì)。此外，相比較常規(guī)HJT電池，MWT+HJT電池轉(zhuǎn)換效率可高出0.5%~1%，電池片使用硅片厚度降低20%，銀漿耗量降低20%，單瓦成本可降低10%， 保證產(chǎn)品技術(shù)在未來具有持續(xù)的領(lǐng)先性和更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
▲薄硅片，HJT與MWT“不謀而合”，挑戰(zhàn)120μm極限
如圖(1)和(2)所示，常規(guī)HJT異質(zhì)結(jié)電池基本是一個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，N型硅片兩邊有1-2nm的本征非晶硅隧穿鈍化層，P型摻雜非晶硅作為發(fā)射極可以位于正面也可以位于背面，背面發(fā)射極更有利于降低正面膜層光的吸收和提升填充因子，所以逐漸成為量產(chǎn)HJT的首選。HJT電池因?yàn)槠渫昝赖谋砻驸g化效果所以開路電壓Voc不會(huì)隨著硅片變薄而減少甚至還會(huì)提升，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率基本不隨厚度減薄而改變，這就為超薄硅片的應(yīng)用提供了可能，這也是降低主材硅成本最為有效和直接的方法。
根據(jù)測(cè)算，硅片厚度每降低10μm，單片硅片成本將降低3%~5%，這個(gè)對(duì)于價(jià)格高昂的N型硅片極為重要，但是薄片化帶來的挑戰(zhàn)也非常大，常規(guī)的焊帶高溫焊接的方式嚴(yán)重制約了硅片厚度的持續(xù)下降，所以目前量產(chǎn)最多只能降低到160μm左右，進(jìn)一步的硅片減薄必須采用更先進(jìn)的無應(yīng)力互聯(lián)封裝方式，而MWT技術(shù)恰恰提供了完美的解決方案。所以HJT+MWT電池采用120μm甚至更薄的超薄硅片，只需要增加激光開孔和隔離工序即可。其工藝流程如下圖所示：
●大尺寸超高效MWT+HJT電池工藝流程：
●MWT+HJT電池封裝成組件工藝流程：
HJT電池使用的是低溫銀漿，常規(guī)的高溫焊接工藝并不適合HJT電池的組件封裝，所以HJT電池的封裝至今仍然是行業(yè)面臨的一個(gè)難題和痛點(diǎn)，而日托光伏的背接觸MWT技術(shù)，在組件端采用的是“導(dǎo)電背板+導(dǎo)電膠”的先進(jìn)二維封裝方案，可以完美的解決HJT電池封裝的問題。這種平面二維的無應(yīng)力封裝方式來源于SMT電子封裝行業(yè)，日托光伏通過持續(xù)專注的研發(fā)投入，將其成功應(yīng)用于MWT電池封裝并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，采用該技術(shù)方案，可以完全消除常規(guī)電池封裝中焊帶的應(yīng)用和高溫焊接的過程。
消除了焊帶及焊接過程產(chǎn)生的應(yīng)力，導(dǎo)電膠低溫固化工藝和電池片低溫銀漿的電極也完美貼合，并且支撐超薄的硅片應(yīng)用(<120μm)和漿料耗量的降低(不需要長(zhǎng)的銀主柵線)，同時(shí)降低了封裝損失，提升了組件的耐候性和可靠性。
低成本，MWT+HJT成本測(cè)算
按照目前主輔材的價(jià)格，對(duì)比常規(guī)HJT電池和MWT+HJT電池的生產(chǎn)成本，基于G12大尺寸硅片，常規(guī)HJT電池采用的是160μm厚度N型單晶硅片，而MWT+HJT電池只需要120μm厚度的超薄硅片，有效降低電池片成本。此外基于MWT技術(shù)的無主柵設(shè)計(jì)，不僅可降低遮光損失，提升電池效率，還可節(jié)省20%的銀漿耗量。
表1：MWT+HJT電池組件和常規(guī)HJT電池組件成本測(cè)算對(duì)比
如上表所示，相比較G12大尺寸常規(guī)HJT單晶電池，同尺寸的MWT+HJT電池量產(chǎn)效率要高出0.5%(絕對(duì)值)，由于采取了超薄的120μm硅片，大幅降低了硅成本15%左右，加上MWT技術(shù)的低銀漿耗量?jī)?yōu)勢(shì)，MWT+HJT電池的單瓦成本可以比未來主流HJT電池低0.15元/W左右。在組件端，由于電池效率優(yōu)勢(shì)相同面積功率高出2%左右，也就是同樣尺寸的組件額定功率要高出10W左右，結(jié)合電池片的單瓦成本優(yōu)勢(shì)，在組件端單瓦成本相對(duì)于常規(guī)HJT產(chǎn)品依舊有0.15元的低成本優(yōu)勢(shì)，這個(gè)單瓦成本甚至低于市場(chǎng)常規(guī)PERC+產(chǎn)品，但電池和組件轉(zhuǎn)換效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于市場(chǎng)常規(guī)PERC+產(chǎn)品。
MWT+HJT技術(shù)的疊加，充分發(fā)揮了各自技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且解決了HJT技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的“痛點(diǎn)”，進(jìn)一步提效的同時(shí)大幅降低了生產(chǎn)成本，可以說MWT+HJT是“超高效”和“低成本”的極致組合，互相成就的最好伙伴。
