في غضون بضع سنوات ، مع نمو حجم صناعة الطاقة الشمسية من 50 غيغاواط إلى 100 غيغاواط ، تطالب الشركات بشكل متزايد بالإنتاج المتباين ، خاصة بالنسبة للشركات التي تدخل السوق أو تعيد وضع الاستراتيجيات في الشركات.
من أجل تطوير قدرات جديدة ، كان توفير منتجات أكثر كفاءة أو أقل تكلفة دائمًا وسيلة مثالية للحصول على الأموال ، وقد بذلت صناعة الطاقة الشمسية الكثير من الجهود في هذا الصدد.
للأسف ، فشلت معظم المحاولات التي بذلت في الماضي ، فالمشتركة في هذه المحاولات هي أن سلسلة توريد المعدات تؤدي إلى تطوير مشاريع التدرج البوليسيليكون ، ولكن لا يبدو أن الوافدين الجدد سيشاهدون غدًا ، وقد عانى العديد من أصحاب رؤوس الأموال المغامرة من خسائر.
في السنوات 2-3 الماضية ، جنبا إلى جنب مع جنون التسويق والبيانات الطموحة للعديد من الشركات ، عاد التركيز إلى البطاريات من نوع n. ومع ذلك ، دعونا نذهب إلى الخطأ.في تعقب حالة الإنتاج الحقيقي ، سنجد بالتأكيد سوف يدعم الاتجاه التصاعدي مستوى الحرارة والاستثمار في السوق للمضي قدمًا.
تكشف هذه الورقة عن تطوير منتجات من النمط n في الصناعة الضوئية ، وتقسم تكنولوجيا n من النوع إلى ثلاث فئات فرعية: الاتصال الخلفي ، التغاير التجميعي وجميع المنتجات الأخرى.
البيانات الأساسية مستمدة من تقرير التحليل الذي جمعه فريق الأبحاث الداخلية PV-Tech ، والذي يمكن الحصول عليه من الإنتاج الفوتكنولوجي والتقنية الفصلية.
لمن نوع ن توفر عنصر، مكونات تتعلق بالأداء والجودة والموثوقية وتقييم دقيق من الشركة فائدة الشمسية المشاريع / التكنولوجيات، على أهمية هذه العناصر تشكل جزءا من PV ModuleTech 2018 الجمعية العامة، وسيكون PV ModuleTech 2018 المؤتمر عقدت في بينانج ، ماليزيا من 23-24 أكتوبر ، 2018.
لماذا ن نوع؟
لمستخدمي وحدات الطاقة الشمسية، والحديث عن عمر الناقل أقلية أو سرعة إعادة التركيب السطحي، أو أن يبدو أشبه المادية بدلا من العائد على الاستثمار من فئة من المشكلة هو في الأساس موضوع الخطأ.
بطبيعة الحال، فإنه من المهم أن نفهم المادية، إذا كنت تقود تطوير تكنولوجيا معالجة الخلايا المتقدمة، بل لعله أكثر من ذلك، ولكن للمطورين وشركات EPC، وهذه هي أكثر ملاءمة لاستنتاجاتهم حول نوع ن.
من حيث الخواص الجوهرية ، يكون أداء مصفوفة الخلايا الشمسية من النوع n أفضل ، وكفاءة البطارية أعلى بكثير من معيار الصناعة (Polycrystal P-type) في السنوات الأخيرة ، لذلك ، فإن قوة المكون (مكونات ذات حجم مماثل في ظروف الاختبار القياسية) تصل إلى عدة عشرة واط.ومن الواضح أن هذا سيحقق مزايا ذات صلة بالفضاء ، والتي يمكن أن تحسن من حساب تكلفة الكهرباء على أساس التسوية على أساس تكلفة رأس المال / تكلفة النظام.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن أداء درجة الحرارة المرتفعة من نوع n متفوق على جميع المنتجات من النوع p (الكريستال الأحادي والكريستالات) .كما أن وحدات الطاقة الشمسية من نوع First Solar تعتمد على درجة الحرارة ، وعلى وجه الخصوص ، مع الأخذ بعين الاعتبار محطة الطاقة الشمسية ( في الواقع ، يتم تشغيل جميع وحدات الطاقة الشمسية في أشعة الشمس المباشرة تقريبًا عند درجات حرارة أعلى من ظروف الاختبار القياسية ، وهناك رأي مفاده أنه يجب إجراء مقارنة بين جميع وحدات الطاقة الشمسية عند 70 درجة.
ونظرًا لجودة التصنيع والاختبار والتكرار ، تكون الركائز من النوع n أقل عُرضة أيضًا للتدهور المتفاوت ، مما يعني مباشرة الموثوقية والأداء مدى الحياة (العائد على الاستثمار).
المشاكل المذكورة أعلاه ليست جديدة. ومن المثير للاهتمام، ولكن في السنوات القليلة الماضية، العديد من قبول جديد من نوع ن الذين يحاولون تفسير هذه القضايا، مع العمل على إضافة خطوط إنتاج جديدة للتعلم حتى تتمكن من تحقيق أهداف كفاءة خط الانتاج المستهدفة والإنتاج والتوزيع النهج.
حتى الآن ، المشكلة الوحيدة التي تعوق اختيار صناعة الطاقة الشمسية من نوع n كمنتج رئيسي هو مستوى الطاقة (نسبة الطلب السنوي تميل إلى أن تكون حوالي 5٪) وتكاليف التصنيع (بما في ذلك توافر السيليكون) ، لذلك ، هذا يفسر لماذا صناعة الطاقة الشمسية لديها كل يحتاج الجميع إلى إيلاء اهتمام وثيق للأسباب الخاصة بالشركات من نوع n والاستثمار وخطط التوسع.والرأي طويل الأجل الذي يحمله العديد من الناس هو أن نمو الحصة السوقية من النوع n سيزداد عاما بعد عام فقط ، والتفسير لهذه المشكلة هو أيضا. الأساس وراء منظور طويل الأجل.
لماذا لا يستفيد n نوع من اقتصادات الحجم مثل p-type؟
تفخر الصناعة الكهروضوئية بإضافة طبقة تخميل على ظهر خلية بلورية من النوع p (بطارية PERC) لتقليل تكلفة الإنتاج وجعل المكون يباع بسعر 35 سنتًا / واط مع الحفاظ على هامش ربح إجمالي منخفض (موجب). دفع الخلايا الشمسية الكريستالات من نوع ف من 3 خطوط البوابة إلى 5 خطوط الشبكة.
وعلى الرغم من هذه المشكلات وغيرها من القضايا التي لم يتم الإفصاح عنها ، فقد نجح مجتمع النوع p في زيادة كفاءة الخلايا p من 15 إلى 18٪ إلى 18-21٪ خلال فترة خمس سنوات للمطورين وشركات EPC. هذه المرحلة هي أيضا المرحلة ذات أعلى إنتاج وأكثر مساعدة في الصناعة.
في هذا الصدد ، تجدر الإشارة إلى أنه في الإنتاج على نطاق واسع ، فإن أفضل تقديرات الأداء التي يمكن أن تحققها أنواع p (بشكل أساسي من مجموعات بحثية أو من تبني مبكر) قد تم تجاوزها بكثير. في مؤتمر PV CellTech 2018 في شهر مارس ، عرض مصنعو البطاريات من الفئة P-gw متعددة الطبقات خرائط الطريق التي من شأنها أن تسمح لخلايا أحادية النوع من النوع p لتحقيق كفاءة متوسطة تبلغ 22-23٪ في السنوات القليلة القادمة.
في مؤتمر PV CellTech ، سأل المؤلف البروفيسور مارتن جرين من جامعة نيو ساوث ويلز سؤالًا ، ما هو الشيء الأكثر إثارةً للدهشة في الأداء الحالي للبطاريات في صناعة الألواح الكهروضوئية على نطاق 100 غيغاواط ، وإحدى الإجابات هي أنه لم يفكر أحد في ذلك. المعرفة المكتسبة من الإنتاج الضخم تحقق مكاسب في الأداء.
ولذلك ، فإن السؤال الواضح هو: إذا كنت ترغب في الترقية إلى 10GW أو 100GW ، ما هو نوع التطوير الذي سيتم إنتاجه من نوع n؟ في الوقت الحاضر ، يكون مستوى n-type (خاصة IBC و HJT) في موقع الريادة في الصناعة ، ولكن مع أي جهة تصنيع اليوم مقارنةً بأعلى سعة من فئة GW ، ما مقدار الإمكانيات المتوفرة للتعدين؟ بالطبع ، إذا وصلت IBC / HJT (أو اثنين من المحركات الهجينة) إلى هذا المستوى من السعة ، فإن صناعة الطاقة الشمسية الافتراضية يمكن أن تحل تحديات العرض والكلفة الحالية.
ولذلك ، ربما لا يحتاج الناس إلى إيلاء اهتمام كبير للوظيفة المتناقضة بين P-single crystal PERC (مستوى قدرة 30GW + ، هيكل التكلفة وخلط ارتفاع متعدد الكريستالات p) ونوع البطاريات ، لأن هذه المقارنة لا تتم على نفس المستوى. السؤال الذي يجب أن يسأله الناس هو: إذا كانت كل بطارية تحتوي على 5-10 محطات إنتاج كبيرة بسعة عشرات GW ، كيف تقارن هذه المفاهيم الخاصة بالبطاريات؟
في الوقت نفسه ، دعونا نعود إلى النمو الحالي من النمط N في الصناعة.
زيادة الطاقة الإنتاجية السنوية من 2GW إلى 5GW في خمس سنوات
حتى بضع سنوات مضت ، استخدم عدد قليل فقط من الشركات في مجال الطاقة الضوئية بشكل رئيسي ثلاث طرق "مختلفة" لإنتاج وحدات شمسية من النوع n: خلايا شمسية متصلة (أو جهات اتصال خلفية متداخلة ، IBC) ، تعاطي للجهة الأمامية / منشط a-Si (التخميل) الخلايا الرقيقة (متغايرة) والخلايا من النوع n التي تكون أكثر شبهاً بمعالجة الخلايا الشمسية التقليدية من النوع p ، ولكن يمكن إعادة تنشيطها / نشرها.
ويعرف SunPower بأنه من دعاة بطاريات IBC ، ويقارن مستويات الأداء لكل المنتجات من نوع n (وجميع المنتجات الأخرى) الموجودة في السوق ، ولا تزال بطاريات IBC تحتل الريادة في السوق اليوم.
باناسونيك وسانيو ورثت جهاز متغاير في اليابان وماليزيا، لبعض الوقت باناسونيك هي الشركة الوحيدة التي تقدم مثل هذه الشركات التكنولوجيا. شركات أخرى الآن دخلت أيضا نوع ن مناطق إنتاج خلايا الطاقة الشمسية، وسوف تناقش المؤلف أدناه.
مقارنة مع IBC، متغاير (أو HJT) مستويات أداء أسوأ قليلا، ولكن قوة أعلى من غيرهم من نوع ن. وبطبيعة الحال، يمكن الجمع بين نقاط القوة HJT مع جهة الاتصال مرة أخرى، ولكن يقتصر حاليا على البحث والتطوير، وليس لكبير إنتاج مقياس.
في الماضي ، نفذت البطارية "نوع n الأخرى" بعض أنشطة الإنتاج التجريبي ، ومنذ حوالي 10 سنوات ، من خلال اتفاقية نقل التكنولوجيا الموقعة مع معهد الأبحاث الأوروبي ECN (منتجات سلسلة Yingli 'Panda') ، توسعت شركة Yingli Green Energy خط الإنتاج ، هذه هي البداية الحقيقية للإنتاج الضخم لهذا النوع من البطاريات ، لكن في السنوات القليلة الماضية ، واجهت هذه الفئة التقنية المنافسة الأكثر حدة ، خاصة نجاح LG Electronics في كوريا والعديد من الصين الجديدة نجاح الشركة.
النتيجة الصافية للاستثمارات الرأسمالية الجديدة هي أن عدد مصنعي البطاريات من نوع n (ذو مغزى) قد ارتفع إلى حوالي 20 ، وشاركت العديد من الشركات الأخرى في البحث والتطوير أو تعاونت مع معاهد البحوث لتطوير المشاريع. زاد الإنتاج من 2 جيجاوات في عام 2013 إلى أكثر من 5 جيجاوات هذا العام.
أصبحت LG Electronics الشركة الرائدة في إنتاج ميغاوات من المنتجات من النوع n في عام 2017
في عام 2017 ، قادت LG Electronics الصناعة الكهروضوئية إلى مستوى منخفض ، مع قدرة إنتاجية من النوع n أعلى من جميع الشركات الأخرى ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى التوسع الكبير للشركة في الطاقة الإنتاجية في كوريا الجنوبية في السنوات القليلة الماضية ، وأيضاً بسبب السوق الأمريكية قبل 201 حالة. .
ويمكن الاطلاع على نظرة فاحصة على تدفق عملية محددة من بطارية LG N-type ككل للنظر في بعض اتجاهات التطوير الأخرى في حقل n-type ، واتجاهات التطوير هذه لا تتوافق مع إنتاج بطارية نوع p العادي.
في الوقت الحالي ، باستثناء عدد قليل من اللاعبين الصينيين الجدد ، فإن جميع الشركات المصنعة من نوع n لها شكل من أشكال الاختلاف ، من SunPower (مع خاصية فكرية داخلية كاملة لخط الإنتاج) إلى LG Electronics (البوابة الرئيسية المتعددة وزرع أيون) إلى إمكانيات أخرى. لقد تم حل مشكلة الوجه المزدوج أو القياسي (مثل SunPower) لحل مشكلة كيفية استخدام رقائق السليكون التي تقل سماكة 120 ميكرون ، وهي أيضًا أول منطقة تستخدم فيها السيليكون الرفيع والنحاس (وليس الفضة) لجمع الكهرباء.
النوع n هو ميزة لموردي المعدات الأوروبية / الغربية
على مدى السنوات القليلة الماضية، والتنمية الناجحة من المنتجات ن نوع يمكن أن تعزى تشارك مباشرة في موردي المعدات، وعدد من زعيم أوروبي في المعرفة العملية أكثر من أنها تخدم الزبائن مثل ماير برجر، INDEOtec، SCHMID، فون اردين، Singulus وإدارة الأعمال Tempress / شركة AMTECH في اليابان - التأثيرات سانيو اليابانية مثل الممارسات التقليدية خارج نطاق ULVAC وسوميتومو للصناعات الثقيلة وغيرها من الشركات، في ظل وجود شركة تابعة أو امتياز الشركات الشريكة في آسيا في أشكال مختلفة واضحة. باعت سابقا ل: سي جهاز طلاء PCV / PECVD (ULVAC، مواد التطبيقية، Jusung) الشركات لديها أيضا تأثير.
لحظة وآسيا وأوروبا تشغل الكثير من خط الانتاج ن نوع جديد يستخدم الكثير من المعدات الشركة المذكورة ل. المناطق ن من نوع (خاصة HJT وسائر ن بيرت / المنتج على الوجهين) ويبقى أن تنفذ وفقا لعملية التكامل القياسية. إذا فإن المرحلة المقبلة بعد 2019 والتوسع من نوع ن زيادة عدد المشاريع على مستوى GW، لذلك هذا المجال هو أن موردي المعدات الصينية تركز على.
القضاء على مخاوف قابلية الاستخدام السيليكون
سابقا، الناس يعتقدون أن إنتاج نوع ن تخضع لقيود معينة، وخاصة في إنتاج نوع ن الكريستال واحد السيليكون سبيكة ساحبة تحتاج إلى الاعتماد على، وحتى وقت قريب أصبح واحد السيليكون الكريستال سبيكة ساحبة سوقا بالمعنى النسبي.
في الواقع ، إذا لم تكن من أجل Longji Group و Central Semiconductor ، فسيظل هذا القيد قائماً لأن النقص في الرقاقات مقاس 5 بوصة المطلوبة لإنتاج البطاريات من النوع n أعلى من الرقاقات التقليدية التي تقدمها شركات مثل GCL. 15-20٪.
ومع ذلك ، مع توسيع Longji و Central Semiconductor عملية بلورة الكريستال المفردة إلى شركة من 10 إلى 20 جيجاوات ، وصلت تكلفة الإنتاج إلى المستوى الذي لم يحققه الموردون الآسيويون من قبل (في إشارة إلى جميع رقائق السيليكون أحادية البلورية ، وليس فقط الأنواع n). البطارية) ، لقد تغير كل شيء.
أصبحت رقاقات السيليكون أحادية البلورة ، طوال الليل تقريبًا ، مصدرًا للسلع ، وفي الوقت الحالي ، يمكن للناس أن يفكروا أن توريد رقائق السيليكون من النوع n هو عامل إيجابي بدلاً من كونه حجر عثرة ، وفي الوقت الحالي ، تكون رقاقات المصنعين من النوع n بشكل أساسي وعند الطلب ، يتعين على المصنعين تحديد عدد الأدراج التي تستخدم مواد تسمم البورون أو دوبسورات الفوسفور ، ومن غير المرجح أن يكون عرض رقائق السيليكون للبطاريات من النوع (n) أكثر وفرة في المدى القصير ، بالنظر إلى رقاقات السيليكون أحادية البلورية. الرغبة في قيادة الموردين لاحتلال السوق ، يمكننا أن نستنتج أنه حتى لو أضيف عدد إضافي من GW من قدرة n من النوع في عام 2019 ، فإن سلسلة التوريد يمكن أن تلبي الطلب الصيني.
لا تزال التقاطعات غير المتجانسة هي الخيار الأول للحضور الجدد
ما لم يرد ذكره أعلاه هو أن HJT هو محور معظم المستثمرين الجدد الذين يدخلون السوق الصينية والأوروبية والروسية من النمط n. العديد من هذه الشركات تضيف خطوط إنتاج جديدة ، وبيانات الإنتاج المرتفعة أكثر وضوحًا. لقد جعل الناس يرون نجاح هذا المجال ، ولكن في الفترة من 2013-2018 ، كان الأداء في هذا المجال غير مرضٍ.
هناك العديد من الدوافع ، فبالنسبة للعديد من الشركات الصينية ، فإنها تتوق الآن إلى الحصول على مكونات '' باناسونيك '' للجودة والأداء ، كما يعتقد الناس أنه إذا كانت هذه الشركات قادرة على مطابقة كفاءة البطارية في الإنتاج الضخم ، فيمكنها حل Panasonic و وريث أخيل التي تواجهها سانيو في الماضي - تكلفة الإنتاج.
بالنسبة للآخرين ، فإن التحول إلى HJT بسيط مثل إعادة ضبط استثمار Si (مثل Hevel Solar ، 3Sun / Enel) ، وينظر إلى HJT على أنه مسار تنمية طبيعي قائم على c-Si.
وقد تم بحث وتطوير موردي Mieberg و INDEOtec من المعدات الهامة ، ومن المتوقع أن يتطور HJT إلى مشروع متعدد GW مع هيكل التكلفة التنافسية.
ستواصل PV ModuleTech و PV CellTech التركيز على التقدم من النمط n
في السنوات القليلة الماضية ، ركزنا على التخطيط الجديد للقدرات من البطاريات من نوع n في مؤتمر PV CellTech ، وخاصة بطاريات HJT ، وهذا يوفر معلومات قيمة للإنتاج على نطاق واسع في السنتين إلى الثلاث سنوات التالية ، عندما تكون مجموعة المصب جعل الخيارات الحقيقية على أساس الموردين وتكنولوجيات المكونات الجديدة.
القضايا المذكورة أعلاه هي العوامل الرئيسية التي تدفع مؤتمر PV CellTech ، وتركز PV ModuleTech على تأثير توريد المكونات من منظور قوة الشركة وجودة المنتج وموثوقيتها مؤتمر PV ModuleTech 2018 لهذا العام في بينانج (23 أكتوبر 2018) -24) يوفر فرصة مثالية للمطورين العالميين وشركات EPC لفهم دقيق لمكونات 2018 من النوع n.
بالنسبة للكثيرين ، هذه مجرد فرصة لتتبع تطوير تقنيات المكونات التي ستؤثر على استراتيجيتهم الشمسية في عام 2020 وما بعده ، وبالنسبة للشركات الأخرى ، إذا كان الموردون والتكنولوجيات المختارة يمكن أن تستوفي المتطلبات إذا كانت متطلبات التقييم الصارمة ومتطلبات الربحية ، فإن المؤتمر سيحقق فوائد مباشرة.
