異質(zhì)結(jié)電池HJT發(fā)展概況2020年或?qū)⒂璈JT產(chǎn)業(yè)元年

異質(zhì)結(jié)電池HJT發(fā)展概況2020年或?qū)⒂璈JT產(chǎn)業(yè)元年HIT優(yōu)勢顯著，成為太陽能電池未來重要發(fā)展方向硅基太陽能電池在2015年之前由鋁背場(BSF)電池主導(dǎo)，2015年p-PERC開始起量，目前PERC電池已經(jīng)成為市場主流電池，但伴隨著PERC電池效率提升開始逐漸放緩，以及具備效率高、無光衰、溫度系數(shù)低、弱光響應(yīng)高等諸多優(yōu)勢的，基于N型硅片的異質(zhì)結(jié)電池(HIT)產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成熟，光伏電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心正在逐漸從p型PERC電池轉(zhuǎn)向n型HIT電池。圖表工硅基太陽能電池技術(shù)發(fā)展路徑籥26工524穿界求嫄圖表工硅基太陽能電池技術(shù)發(fā)展路徑籥26工524穿界求嫄髓薰產(chǎn)業(yè)瓚究除婆逛您前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人卻中異質(zhì)結(jié)電池(HIT)是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜，因以晶硅材料作為襯底，在材料中占比重較大，業(yè)內(nèi)通常將其列入晶體硅太陽電池類別;又因其制備過程使用薄膜太陽電池技術(shù)，也有少數(shù)人將其列為薄膜太陽電池。圖表3：久陽能電池住類晶硅電池金晶量油單品除d黑荏十Pws+5E十電流晶硅電池金晶量油單品除d黑荏十Pws+5E十電流N-PMTppsn單晶桂電池P-PERC單晶桂電池P-PERC太陽^池府化IBCHBCHJT7鈣盤礦雪層化合物電池□GS隅糊號層CdTe/m^^(3；4)繞聚太陽^池府化IBCHBCHJT7鈣盤礦雪層化合物電池□GS隅糊號層CdTe/m^^(3；4)繞聚AsGa(2/3)彝給聚A±Ga目前腮經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP目前腮經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP從結(jié)構(gòu)上來說，異質(zhì)結(jié)一般以n型單晶硅片為襯底，在經(jīng)過清洗制絨的n型CZc-Si正面依次沉積厚度為5-10nm的本征a-Si:H薄膜(i-a-Si:H)、p型a-Si:H薄膜(p-a-Si：H)，從而形成p-n異質(zhì)結(jié)。在硅片背面依次沉積厚度為5-10nm的i-a-Si:H薄膜、n型a-Si:H薄膜(n-a-Si：H)形成背表面場。在摻雜a-Si:薄膜的兩側(cè)，再沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)，最后通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)在兩側(cè)的頂層形成金屬集電極，構(gòu)成具有對稱結(jié)構(gòu)的HIT太陽電池。也可以用p型單晶硅為襯底，獲得對應(yīng)結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)電池。圖表4：異質(zhì)結(jié)電池例用結(jié)構(gòu)K化剜導(dǎo)蟻NOp敦化㈱物K化剜導(dǎo)蟻NOp敦化㈱物檢鼓化期觥信前潞經(jīng)濟(jì)學(xué)人APF信前潞經(jīng)濟(jì)學(xué)人APF異質(zhì)結(jié)電池(HIT)綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢，具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝溫度低、鈍化效果好、開路電壓高、溫度特性好、雙面發(fā)電等優(yōu)點(diǎn)，是高轉(zhuǎn)換效率硅基太陽能電池的熱點(diǎn)方向之一。具體如下：1、HIT發(fā)電效率、發(fā)電量優(yōu)勢突出從原理上，HIT電池由于Voc(開路電壓)高，其理論效率高達(dá)27%以上，處于目前技術(shù)路線的前列。目前，HIT電池的實驗室效率在26%以上，現(xiàn)有設(shè)施的平均量產(chǎn)效率在23%以上，效率優(yōu)勢顯著。此外，相同功率下，HIT電池發(fā)電能力也更強(qiáng)。HIT電池由于其溫度系數(shù)低、無衰減、弱光響應(yīng)強(qiáng)等特點(diǎn)，相同功率下，較其類型的組件發(fā)電能力更強(qiáng)，較多晶組件高10%以上，較單晶PERC組件高5%-10%。同時，HIT組件雙面率更高，若考慮雙面發(fā)電，HIT組件具備更高的發(fā)電增益。

圖表5；異質(zhì)結(jié)電池(HID電池與其他電池比較優(yōu)勢主要方面HIT常栽單品?，F(xiàn)荽晶單晶P&FC黑踴多品f-pertIBC量產(chǎn)效率23-24K20.5%18.7%21.5-22%20.8%2L7%23%雙面率■00>50%族乂州0LID0M年1%/年兇年氟年制LETID無有有有有有有溫度系數(shù)-0.25%-0.42%-0.45%-0.37%也36%-0.39%-0.35%工藝步驍466881220弱光響應(yīng)高低低低低高高資料來演:前麒產(chǎn)業(yè)瑜登靛整遙叵前0t經(jīng)冰學(xué)人AFF2、HIT電池結(jié)構(gòu)相對簡單，量產(chǎn)化步驟少異質(zhì)結(jié)電池(HIT)為天然的對稱結(jié)構(gòu)，主要包括：N型晶硅層，本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)、p型非晶薄膜(p-a-Si:H)、透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)、以及金屬集電極，結(jié)構(gòu)相對簡單。HIT電池生產(chǎn)工序僅需4步，量產(chǎn)具備優(yōu)勢。目前，主流的PERC電池量產(chǎn)需要8道工序，TOPCon需要12道工序，而HIT電池的工序僅為4道。從理論上講，HIT工藝步驟少，可以極大的降低電池的不良率，以及人工、運(yùn)維等其他生產(chǎn)成本。圖表6：三大類型電池量產(chǎn)工藝步驟時比PERCTOPcon清洗制絨忙散;攙雜P5G刻蝕背部鈍化減應(yīng)鍍膜「激旃槽一^>―絲網(wǎng)印刷測試分選硼擴(kuò)散

PERCTOPcon清洗制絨忙散;攙雜P5G刻蝕背部鈍化減應(yīng)鍍膜「激旃槽一^>―絲網(wǎng)印刷測試分選硼擴(kuò)散

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式王

測試分選叵前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APF叵前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APFHIT電池成本下降空間大未來3-5年有望下降50%盡管當(dāng)前異質(zhì)結(jié)電池(HIT)成本相較于其他電池仍然偏高，如HIT電池進(jìn)口設(shè)備約為8-10億元/GW，國產(chǎn)設(shè)備約為5-8億元/GW，而PERC只需要2.5-3億元/GW。但隨著近年來異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)不斷成熟，其成本也在不斷降低，如2017年為1.81元/M，2018年就下降至了1.22元/M，降幅達(dá)33%。從2018年成本構(gòu)成來看，主要包括硅片成本0.575元/M，占比47.13%;漿料成本0.297元/M，占比24.34%;折舊0.150元/M，占比12.30%、靶材0.053元/M，占比4.34%。還包括其他材料、動力、人工等，具體如下：圖表7：2U17-2013年異質(zhì)結(jié)電池（HID成本構(gòu)成（單位；元/M,%）2017年23睥2017年23睥您前瞻經(jīng).濟(jì)學(xué)人APF簧科來源j您前瞻經(jīng).濟(jì)學(xué)人APF根據(jù)當(dāng)前發(fā)展趨勢，未來HIT電池成本有望3-5年內(nèi)降低至目前的50%左右，到2023年達(dá)到0.65元/M。主要下降的手段包括：硅片薄片化降低硅片成本，銀漿用量減少及國產(chǎn)化降低漿料成本，單機(jī)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)能提高以及國產(chǎn)化降低折舊成本。具體為：1）硅片薄片化。HIT電池采用的是N型單晶硅片，與P型單晶硅片不同，N型硅片薄片化以后不影響硅片的電性能，硅片厚度有望從目前的180um降低至120um，甚至100um。硅片薄片化以后，能夠降低每片硅片的硅耗量，同時提升硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率，從而有效的降低硅片的生產(chǎn)成本。如果考慮電池效率每年提升0.5%，HIT電池的硅片成本有望從目前的0.488元/w降低至0.295元八左右，降低40%左右。2）減少銀漿用量。不同于PERC電池，HIT電池由于生產(chǎn)工藝溫度較低，只能采用價格更高的低溫銀漿。低溫銀漿由于生產(chǎn)工藝難度更高，同時需要冷鏈運(yùn)輸，價格較常規(guī)銀漿要高10-20%。通過無主柵電池和組件的封裝技術(shù)，銀漿消耗量有望降低50%-60%。且隨著低溫銀漿產(chǎn)能提升，HIT電池漿料成本有望持續(xù)降低。3）規(guī)?；瘻p低設(shè)備成本。規(guī)?；窃O(shè)備成本下降的主要路徑之一，當(dāng)前HIT電池設(shè)備的單機(jī)產(chǎn)能相對較低，清洗機(jī)、PVD、絲網(wǎng)印刷機(jī)單機(jī)產(chǎn)能大約在200MW/

臺左右，PECVD只有100MW/臺左右的產(chǎn)能。未來隨著單機(jī)產(chǎn)能提高，設(shè)備成本有望持續(xù)下降，與PERC持平。圖表8：2017-2023年HIT電池成本及下降趨勢預(yù)測（單位】元/2.00.40.00.40.02017年2019E2D2OE2O21E2C22E2017年2019E2D2OE2O21E2C22E2023E叵前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APF叵前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APF圖表9：2018-2屹3年HIT■電池成本下降途徑（單位；元涮）1自1.22成本-卻如 硅片環(huán)節(jié) 裝料環(huán)苗 諛備環(huán)節(jié) 目地 郵■刖鄧資料笨漉，前螳產(chǎn)業(yè)琳究院整遂 目前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APPHIT電池規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)30GW,2020年有望成HIT電池產(chǎn)業(yè)元年此前，由于設(shè)備初期投資高以及對制程工藝要求嚴(yán)格，大部分廠商對異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)仍在觀望階段。近年來，隨著高效電池已經(jīng)成為了市場的主流，以及異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)不斷提高，成本持續(xù)下降。各市場主體加快HIT電池的投資布局。國際方面，現(xiàn)有產(chǎn)能1GW、量產(chǎn)效率達(dá)23%的日本三洋可謂是HIT中的領(lǐng)頭羊，除此之外，具有較成熟HIT技術(shù)的還有REC、Keneka、Solarcity等。國內(nèi)方面，盡管當(dāng)前我國異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)量較低，2017年為60MW，2018年為約為886MW，但國內(nèi)企業(yè)布局正在加快。數(shù)據(jù)顯示，目前已有10多家企業(yè)參與到異質(zhì)結(jié)電池研發(fā)、生產(chǎn)中，規(guī)劃總產(chǎn)能已超過30GW。其中作為異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域較早的“拓荒者”之一，晉能科技早在2017年就已實現(xiàn)中試線投產(chǎn)，現(xiàn)有產(chǎn)能100MW，異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)最高效率達(dá)23.85%，量產(chǎn)平均良率達(dá)98.29%，未來的規(guī)劃產(chǎn)能為1GW。而布局較早的中智、漢能及鈞石現(xiàn)有產(chǎn)能也分別達(dá)到了160MW、150MW和600MW,規(guī)劃產(chǎn)能分別為2GW、2GW、5GW。通威、愛康、彩虹等新進(jìn)入的企業(yè)自2018年起紛紛宣布了GW級的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能布局，目前產(chǎn)線多在建設(shè)中。隨著企業(yè)加大HIT電池投資布局，一批標(biāo)桿企業(yè)與項目可能在年底到2020年投運(yùn)，預(yù)計將有2020年將有4-7GW以上的HIT新增產(chǎn)能投放，超前幾年累計產(chǎn)能。而這也將進(jìn)一步提升行業(yè)對異質(zhì)結(jié)電池的信心，2020年可能是HIT的產(chǎn)業(yè)化元年。圖表10：2018年中國球HITT商實際產(chǎn)量（單位；MW）資料朱尚簫颼產(chǎn)業(yè)研究院整邃 @前段窈濟(jì)學(xué)人AFF

圖表11：截至目前國內(nèi)用丁投資及產(chǎn)能規(guī)劃情況（單位：億元，MW、GW.%）企業(yè)名稱開工;公告時向量盧效率現(xiàn)宥產(chǎn)能規(guī)劃盧熊中智電力2015,032的元15QMW22.80941.2GW晉能科技2016.025阻元100MW23.85%2GW鈞石2017.05125億7L6Q0MW2250%5GW沒能2017.0739.15億兀120MW24.85%JOMW+150MWC逋威股份2018.1113億元200MW23%1GW愛康科技2018.06106億元建設(shè)中/5GW彩虹集團(tuán)2018.05對億元/!2GW東方日升2019.08美億元建設(shè)中24%2.5GW山煤國標(biāo)/鈞石2019.07///10GW國家電投2018.05//2GW新日光287年底|/50MW22%/晉轅能源2019.02125億兀//5GW//40MW//總討/55335L27GW363GW資料來源:翻藤產(chǎn)典磁登靛整理叵■前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人AFP10

圖表13截至目前部分企業(yè)國外HI諾資及產(chǎn)能規(guī)劃情況（單位：MW、GW）企軀項目地點(diǎn)現(xiàn)劃產(chǎn)能已建產(chǎn)能Panasonic（松下）日本/馬來西亞1GW1GWSol