1. Comparaison de trois potentiels de technologie de batterie Jusqu'à présent, il y a 3 itinéraires techniques, PERC la batterie est la voie technique la plus courante représentant 90% ou plus, et TOPCon et HJT sont tous deux à la hausse. Efficacité théorique maximale :La batterie PERC est de 24,5 % ;TOPCon est divisé en deux types, l'un est simple face (seule la surface arrière est en passivation de polysilicium) 27,1% et TOPCon double face (la surface avant est également en polysilicium) 28,7%;HJT recto verso 28,5 %. Efficacité maximale du laboratoire :le PERC est de 24 % ;TOPCon est de 26%, ce qui est le record d'un laboratoire avec une petite surface de 4 cm en Allemagne. Dans une vaste zone, l'efficacité de commercialisation la plus élevée de Jinko est de 25,4 % ;HJT is LONGi M6 commercialisation atteint 26,3%. Efficacité nominale de la ligne de production (pour le propre rapport publicitaire de la ligne de production, certains facteurs peuvent ne pas être pris en compte) :le PERC est de 23 % ; TOPCon est de 24,5 % ; Le HJT est de 24,5 %. Selon la puissance des composants sur le marché, on dit parfois que l'efficacité du test est très élevée, mais la puissance des composants n'est pas très élevée. Une possibilité est que le CTM soit faible et que l'efficacité soit faussement élevée. Si nous déduisons l'efficacité de la batterie à partir de CTM u003d 100 % et examinons 72 batteries M6, les tranches de silicium de différentes tailles ne sont pas les mêmes, le PERC est de 22,8 %, le TOPCon est de 23,71 % et le HJT est de 24,06 %. En fait, cela reflète vraiment la réalité du point de vue de l'efficacité d'observation du côté des composants. Taux de rendement de la ligne de production : TOPCon est de 98,5 % et la différence dans les émissions des différentes sociétés est relativement importante, allant de 90 à 95 % ; HJT est d'environ 98%. Nombre de processus : PERC est de 11 processus; TOPCon c'est 12 processus ; HJT est de 7 processus, et conventionnel est de 5 processus. Si c'est bien fait, plus le pré-nettoyage et le gettering, ce sera 7 processus. Adéquation feuille :Le PERC est de 160-180 μm et les tranches de silicium de grande taille sont de 182/210 ou 170-180 μm. La petite taille peut atteindre 160 μm ;TOPCon est très similaire au PERC, 160-180μm ;HJT a une application à grande échelle de 150 μm, et il n'y a aucun problème à atteindre 130 μm. Certaines entreprises ont annoncé qu'il est plus difficile d'atteindre 120 μm, mais le manipulateur s'adaptera après amélioration à l'avenir. Taille de plaquette : tous sont en taille réelle, juste selon la demande du marché. Il est très difficile pour TOPCon d'atteindre 210 car il y a trop de processus à haute température. Compatibilité: La compatibilité TOPCon et PERC sont principalement compatibles, c'est-à-dire en ajoutant deux ou trois appareils. HJT est fondamentalement incompatible. Investissement matériel : PERC est de 180 millions/GW, TOPCon est de 250 millions/GW et HJT est de 350 millions/GW. Prix des modules : PERC sur le marché est basé sur 100%, TOPCon a une prime de 5% et HJT a une prime de 10%. Évolutivité technique :À ce stade, le PERC double face et TOPCon peuvent industrialiser le PERC simple face. Nous suivons le strict CTM100, majoritairement entre 23,7% et 24% ; La production de masse de HJT amorphe double face est de 24,3% et l'efficacité équivalente inverse est d'environ 24%. Dans l'étape suivante, HJT2.0 peut atteindre 25 %, 3,0 à 25,5 %. Certaines entreprises de TOPCon réclament 24,5 % cette année, 25 % l'année prochaine et 25,5 % l'année suivante. D'un point de vue technique, l'amélioration de l'efficacité ne passe pas par l'accumulation d'efficacité sur la chaîne de production, mais par la conception technique. TOPCon veut encore s'améliorer. S'il n'est passivé que sur la face arrière, c'est relativement difficile. Il est possible de passiver les deux faces, et la face avant de la passivation double face doit également être plus épaisse. L'idée est de rendre la surface avant très fine et d'utiliser l'ITO après que la conductivité soit mauvaise. La pâte métallique ne sera pas brûlée et une passivation double face peut être effectuée. La batterie dite POLO n'a pas de succès à l'étranger et elle est fabriquée par des instituts de recherche aux Pays-Bas ou en Allemagne. , le rendement le plus élevé n'est que de 22,5 %. Une autre possibilité est qu'après passivation à l'arrière, la surface avant est partiellement passivée, et la raison pour laquelle toute la surface n'est pas passivée est que si le polysilicium est épais, il y aura une perte relativement importante, et la perte d'absorption de lumière est très grand. Les endroits sans électrodes doivent être retirés et les endroits avec des électrodes qui ne sont pas exposées à la lumière peuvent être créés. Il est très difficile de réaliser un film de passivation locale en polysilicium. Jusqu'à présent, aucune cellule de ce type n'a été produite dans un laboratoire ou une ligne de test pilote. Il ne s'agit que d'une conception et l'échantillon de modèle n'est pas sorti, il est donc impossible de vérifier dans quel état il est fabriqué. Désormais, seule la voie d'amélioration de l'efficacité du développement de la technologie HJT est la plus claire. Je rappelle un point que selon les résultats publiés par LONGi en 2021, la passivation polycristalline est utilisée des deux côtés de TOPCon, soit 28,7%. Si seule la surface arrière est passivée et que l'autre surface est constituée d'électrodes P+, seulement 27,1 %. L'efficacité limite théorique unilatérale est inférieure à 28,7 %. Pourquoi l'efficacité de la publication de Longji est supérieure à cellecelui de l'Allemagne, car la nouvelle publication de Longji est basée sur la diminution de la résistance de contact causée par son propre nouveau mécanisme de film de passivation de 25,1%, ce qui améliore l'efficacité théorique. Concentrez-vous maintenant sur la voie de la technologie HJT, les trois voies de la technologie HJT, celle-ci est toute amorphe, 24,3 %, et a été produite en série. Le microcristallin unilatéral (dioxyde de silicium microcristallin sur la surface avant) est de 25%, qui ont tous été testés en pilote. La mise en œuvre de l'industrialisation est 100% HJT2.0. Le résultat préliminaire de Huasheng est que l'efficacité peut être augmentée à 25,5%-25,6%, et il y a encore place à l'amélioration, car il est encore au début du débogage. Les attentes de l'industrie cette année sont évidentes. D'ici la fin de l'année, l'efficacité du HJT sera de 25 %, et Tongwei et d'autres entreprises ont transformé leurs lignes de production d'origine en HJT2.0. HJT3.0 consiste à fabriquer du silicium nanocristallin sur la face arrière, ce qui est plus difficile mais peut être mis en œuvre en laboratoire. Huasheng travaille sur cet aspect et introduit le HJT sur la ligne de test pour fabriquer du silicium microcristallin sur la surface arrière. TOPCon se porte également bien en 2021. Non seulement la petite puce allemande de 4 cm établit constamment des records, mais elle innove également constamment sur les plaquettes de silicium commerciales nationales de grande surface. Jolywood et Jinko ont également battu le record du monde d'efficacité sur grande surface, atteignant 25,4 %. En 2021, il y aura en effet de grands progrès dans la technologie des batteries TOPCon. Le courant principal a augmenté évidemment, mais nous avons dit qu'il y avait un problème avec TOPCon. Si un seul côté est fabriqué, il s'agit d'une conception réalisée par les Allemands dans le rapport, mais les tranches de silicium de type N sont en fait ces deux-là. En Chine, TOPCon a lancé l'industrie. Cependant, la technologie de back-jonction quadratique POLO est le TOPCon double face de type N. L'efficacité théorique est relativement élevée, mais le processus de fabrication est très difficile. Ce n'est qu'une hypothèse, et il n'y a pas de résultat de laboratoire. Si cela est fait sur la ligne de production, l'efficacité sera encore améliorée, ce qui sera très difficile et augmentera encore le coût. Du PERC à janvier 2019, LONGi a battu le nouveau record du monde de 24,06% à ce moment-là, et n'a pas établi de nouveau record du monde au cours des 4 prochaines années, ce qui montre que ce type de batterie est dans un goulot d'étranglement, et l'efficacité théorique est seulement 24,5 %. En fait, l'efficacité de 24,0 % a déjà été testée en laboratoire. Beaucoup de travail a été fait et la chaîne de production actuelle n'est qu'à environ 23%, ce qui montre qu'il n'y a pas beaucoup de place pour l'amélioration des batteries PERC.  2. Difficultés techniques des trois types de batteries Difficultés techniques:10/11 étapes du processus PERC, telles que deux lasers, une expansion de phosphore et un revêtement double face ;TOPCon ajoute un processus de placage de dioxyde de silicium et de polysilicium, et une expansion de bore est nécessaire à l'avant, mais il n'y a pas d'ouverture laser et il existe une méthode humide ; En fait, le HJT ne commence que par le nettoyage, le placage double face de silicium microcristallin ou de silicium amorphe, puis ITO, puis le frittage sérigraphique. Auparavant, c'était très simple, seulement 4 étapes, mais maintenant les tranches de silicium ont encore besoin d'être getter. Auparavant, c'était un processus à basse température. en 8 étapes. En fait, de nombreuses entreprises de TOPCon n'en parlent pas beaucoup. La première difficulté est l'expansion du bore, et la seconde est le LPCVD. Le placage à un seul côté et le placage à enroulement arrière sont plus sérieux et le taux de rendement n'est pas élevé. Ce problème est essentiellement résolu après une expansion double face, mais il reste encore de nombreux problèmes dans LPCVD. La paroi du tube est plaquée très rapidement. Les objets de 150 nm sont constitués de 10 fours de 1,5 um et la paroi du tube est rapidement plaquée sur la paroi du tube. La paroi du tube doit être nettoyée fréquemment, mais le processus à basse pression Le LPCVD doit être laminé, nécessite des tubes de quartz épais et doit être nettoyé en même temps, ce qui est un problème relativement important. Maintenant, un double boîtier est utilisé, l'extérieur est laminé et l'intérieur est recouvert d'une couche de film. Il est souvent sorti pour le nettoyage. Bien que ce soit mieux, cela nécessite certaines procédures. Le soi-disant taux d'exploitation sera affecté parce que l'entretien est nécessaire. L'expansion réelle du bore lui-même est une chose difficile. Les étapes du processus sont relativement longues, ce qui entraîne une perte de rendement relativement importante, et certains problèmes potentiels peuvent entraîner des fluctuations de rendement et de la ligne de production, un film de polysilicium brûlé par diffusion et par pâte d'argent, entraînant des dommages de passivation et une haute- les processus de température qui endommagent les tranches de silicium ; L'une des difficultés du HJT est que le PECVD maintient la purification, qui doit être proche du processus des semi-conducteurs, et les exigences de pureté sont plus strictes qu'avant la diffusion de TOPCon. Après HJT2.0 et 3.0, parce que le taux de dilution de l'hydrogène augmente, le taux de dépôt doit être accéléré et une fréquence élevée est introduite, ce qui conduira àuniformité. déclin sexuel. De plus, il y a aussi la question du coût, comment réduire la quantité de pâte d'argent et améliorer encore la stabilité de la batterie. Difficulté de coût :TOPCon a également des points faibles, l'un est le taux de rendement relativement faible et l'autre est CTM. Le faible taux de rendement augmente le coût, et le CTM est relativement faible/et la puissance réelle du composant est significativement différente. Il est également relativement difficile d'améliorer l'efficacité, et il n'y a pas beaucoup de place pour l'amélioration à l'avenir, car la fréquence de maintenance des équipements est relativement élevée ; La difficulté de coût du HJT est que la consommation de lisier est relativement importante. L'un est de savoir comment réduire la quantité et comment réduire le prix. De plus, le CTM est relativement faible. Les exigences de préparation des cristallites sont également impliquées, affectant le coût et la technologie. Processus de fabrication :Beaucoup de gens m'ont demandé d'énumérer la répartition des coûts. En fait, je ne pense pas que la répartition des coûts soit très significative. Vous pouvez voir que la réduction des coûts dépend de la logique, c'est-à-dire de la logique utilisée pour réduire les coûts. Comparez ces trois processus, par exemple en comparant la température de ces trois processus. Le PERC a 3 procédés à haute température, un pour l'expansion du phosphore à 850°C, deux pour le revêtement à 400-450°C et le frittage à 800°C. Les procédés à haute température TOPCon comprennent l'expansion du bore à 1100-1300°C, l'expansion du phosphore à 850°C, le LPCVD à 700-800°C, deux revêtements à 450°C et le frittage à 800°C. Il existe de nombreux processus à haute température, une charge thermique élevée, une consommation d'énergie et un coût élevés. Il ne ressort pas de l'investissement en matériaux et équipements, mais en fait, du point de vue des factures d'électricité, il est au moins supérieur au PERC. Si HJT n'absorbe pas les impuretés, c'est en fait 200°C, PE à 200°C, frittage à 200°C, et PVD à 170°C. Il est donc à très basse température et le temps de basse température n'est pas long, car le temps de revêtement est très court et il est souvent recouvert d'une épaisseur de 2 nm, 3 nm et 10 nm. Cependant, le temps de lessivage est relativement long, lessivant une planche support pendant 8 minutes du début à la fin. La quantité d'une plaque de support est inférieure à celle d'un PECVD tubulaire, et la diffusion de PECVD tubulaire est de 2400°C ou 1200°C, tandis qu'une plaque de support 12*12u003d144 se déplace plus rapidement mais la quantité est également petite. C'est un peu comparable, bref, la température est relativement basse. Mais si un getter rapide du phosphore est effectué, le processus peut atteindre 1000°C, mais la durée est courte, seulement 1min, et la charge thermique totale est bien inférieure à TOPCon. Reprenons le procédé humide : PERC c'est 3 fois, TOPCon c'est 5 fois, HJT n'avait qu'un seul temps de texturation sans absorber les impuretés, et un seul équipement, ce qui est très simple. S'il y a de la saleté ramassée, lavez/enlevez les dommages avant de ramasser le getter, il y a un velours à l'arrière, le processus humide est très court. Le processus sous vide du PERC comprend l'expansion du phosphore et deux PECVD, qui sont également sous vide, mais le degré de vide est relativement faible et une pompe à tige suffit. Le degré de vide de TOPCon est relativement élevé et l'expansion du phosphore, l'expansion du bore, le LPCVD et le PECVD sont effectués deux fois à chaque fois. Le degré de vide n'est pas élevé et 5 fois la pompe à tige à vide suffisent. Il existe deux processus HJT, l'un est PECVD et l'autre est PVD. Le PVD nécessite un degré de vide relativement élevé et utilise une pompe moléculaire, ce qui consommera plus d'énergie en termes d'exigences de vide. L'ensemble du processus dépend du coût actuel et du processus de réduction des coûts futurs, et les diverses consommations d'énergie et pertes causées par le processus simple seront beaucoup plus faibles.