Công nghệ pin mặt trời loại N: Sự khác biệt giữa TOPCon và HJT

Theo báo cáo, đến cuối năm 2022, công suất sản xuất tế bào quang điện loại N của Trung Quốc dự kiến ​​sẽ vượt 640GW, gấp khoảng 1,83 lần tổng công suất sản xuất tế bào quang điện ở Trung Quốc vào năm ngoái. Năm 2023, tế bào loại N sẽ tiếp tục thu hẹp thị phần của tế bào loại P. Là hai phân đoạn quan trọng nhất của công nghệ tế bào loại N, sự khác biệt giữa TOPCon và HJT cũng như ưu điểm và nhược điểm của mỗi phân đoạn là gì, Thuận Phong sẽ giúp bạn giải thích cụ thể ở bài viết này.

Lịch sử phát triển tế bào loại P

Tế bào loại P chủ yếu đề cập đến tế bào BSF và tế bào PERC. Trước năm 2014 – 2015, công nghệ tế bào quang điện chủ yếu là BSF, dù là tế bào đơn tinh thể hay đa tinh thể, mặt sau được thụ động hóa bằng lớp nền nhôm. Sau năm 2015, các tế bào PERC đã phát triển. Mặt sau của tế bào PERC không chỉ được thụ động hóa bằng lớp nền nhôm mà còn chủ yếu được thụ động hóa bằng Alumina kết hợp với Silicon Nitride, giúp tránh được một số lỗi kỹ thuật trước đó một cách hiệu quả. Với những ưu điểm của tinh thể đơn về hiệu suất chuyển đổi và chi phí sản xuất, pin PERC đã trở thành công nghệ hiệu quả nhất giúp giảm nhanh chóng chi phí điện năng của hệ thống. Trong hai năm tiếp theo, toàn bộ thị trường dần chuyển sang công nghệ PERC. Đến năm 2022, tỷ trọng sản phẩm tế bào PERC trên thị trường toàn cầu vượt quá 90%. Hiện tại, các tế bào PERC không bị tụt lại quá xa, nhưng người ta dự đoán rằng trong khoảng ba năm nữa, sẽ khó có thể cạnh tranh với các tế bào loại N hiệu quả hơn.

Sự trỗi dậy của tế bào loại N

Vào tháng 7 năm 2022, pin PERC hiệu suất cao G12 do Trina Solar tự phát triển đã đạt hiệu suất tối đa 24,5%, lập kỷ lục thế giới mới. Và 24,5% trở thành giới hạn hiệu quả của tế bào loại P.

So với tấm wafer loại P, tuổi thọ sóng mang của tấm wafer loại N ít nhất cao hơn một bậc, tại sao? Do các tấm silicon loại N được pha tạp chủ yếu là “các nguyên tố Phosphor”, nên không có cặp nguyên tử Boron – Oxy nào được hình thành trong vật liệu (tức là nguyên nhân chính gây ra sự suy giảm quang sinh trong tế bào loại P), tạo ra sự suy giảm ban đầu do ánh sáng gây ra số lượng tế bào và mô-đun loại N gần như bằng không. Đây là sự khác biệt cơ bản giữa tế bào loại N và tế bào loại P, và do đó, điện áp mạch hở và dòng ngắn mạch của tế bào loại N được cải thiện đáng kể, dẫn đến hiệu suất chuyển đổi tế bào cao hơn.

Phân loại công nghệ tế bào loại N

Tế bào loại N có nhiều ưu điểm, bao gồm hiệu suất chuyển đổi cao, tốc độ hai mặt cao, hệ số nhiệt độ thấp, không phân rã ánh sáng, hiệu ứng ánh sáng yếu tốt và tuổi thọ sóng mang dài hơn.

Công nghệ tế bào loại N có thể được chia thành các loại công nghệ dị thể (HJT), TOPCon, IBC và các loại công nghệ khác. Hiện nay, các nhà sản xuất tế bào quang điện chủ yếu chọn TOPCon hoặc HJT để thực hiện sản xuất hàng loạt.

Hiệu suất lý thuyết của các tế bào TOPCon loại N có thể đạt 28,7% và hiệu suất lý thuyết của các tế bào dị thể có thể đạt 27,5%

Công nghệ tế bào TOPCon

Công nghệ TOPCon là công nghệ dựa trên quy trình “Tế bào loại N” và tiếp tục phát triển “đường hầm thông qua tiếp xúc thụ động lớp oxit”.

Ưu điểm thứ nhất của TOPCon: hiệu quả cao

Theo tính toán lý thuyết, hiệu suất sản xuất hàng loạt pin chính của TOPCon hiện nay là khoảng 23,7-23,8%; một số nhà sản xuất pin thông báo rằng họ đã đạt được trên 24,0%, bao gồm: nhiều công ty như cổ phiếu Zhonglai đã đạt được hiệu suất phòng thí nghiệm từ 25% trở lên, và triển vọng tương lai cho công nghệ tế bào này.

Ưu điểm thứ hai của TOPCon: chi phí thấp

TOPCon và PERC đều là các quy trình nhiệt độ cao và có thể tối đa hóa việc duy trì và sử dụng quy trình thiết bị pin loại P truyền thống hiện có, khả năng tương thích cao của hai công nghệ tế bào và thiết bị dây chuyền. TOPCon có thể được nâng cấp từ dây chuyền PERC mà không cần dây chuyền mới. Nếu chỉ nâng cấp trên quy trình PERC ban đầu thì chỉ cần tăng mức đầu tư từ 7 triệu 14 triệu Euro/GW, chi phí đầu tư biên tốt hơn các tuyến công nghệ loại N khác. Dây chuyền sản xuất công nghệ PERC là ứng dụng chủ đạo của tế bào loại P, sau đó dưới áp lực khấu hao tích lũy tài sản thiết bị của dây chuyền sản xuất PERC quy mô lớn, tiếp tục nâng cấp và chuyển đổi thiết bị thành dây chuyền sản xuất TOPCon.

Trong tương lai, với việc chi phí phi Silicon giảm và năng suất và hiệu quả được cải thiện hơn nữa, TOPCon sẽ nhanh chóng thu hẹp khoảng cách chi phí với PERC và trở thành sản phẩm chủ đạo của thế hệ mới.

Tiến trình công nghiệp hóa TOPCon

Do dung lượng hiện có của các tế bào PERC lớn nên công suất PERC mới vào năm 2019 về cơ bản sẽ dành giao diện TOPCon cho việc chuyển đổi và nâng cấp tiếp theo. Và công suất PERC hiện tại của nhiều nhà máy lớn cấp 1 đã dần ngừng hoạt động.

Hiện tại, các công ty chính tham gia vào công nghệ TOPCON là: Longi, Jolywood, JinkoSolar, Trina Solar, Orient Sunrise, v.v., hầu hết là các công ty tích hợp theo chiều dọc. Trong số đó, Jolywood là một trong những công ty bố trí TOPCon sớm nhất và hiệu suất chuyển đổi trung bình của lô sản xuất hàng loạt tế bào TOPCon của công ty là 24,2%, một số sản phẩm đạt 24,5%.

Theo PVInfoLink và Tiburon New Energy, công suất TOPCon toàn ngành dự kiến ​​sẽ vượt 40GW vào cuối năm 2022 và dự kiến ​​sẽ đạt khoảng 80GW vào cuối năm 2023.

Công nghệ tế bào HJT

Quy trình HJT rất khác so với quy trình TOPCon được đề cập ở trên, được nâng cấp từ dây chuyền sản xuất “P-cell”. Vì vậy, nhiều nhà sản xuất lựa chọn tiếp tục nâng cấp, chuyển đổi TOPCON để tiết kiệm chi phí. Vậy ưu điểm của HJT là gì?

Ưu điểm thứ nhất của HJT: quy trình xử lý ngắn

Quy trình tế bào HJT, chủ yếu chỉ bao gồm 4 liên kết: tạo bông , lắng đọng silicon vô định hình, lắng đọng TCO và in lụa. Luồng quy trình thấp gấp 10 lần đối với PERC và 12-13 lần đối với TOPCON. Điều này khiến các nhà sản xuất mới muốn thâm nhập thị trường hiện nay ưa chuộng công nghệ HJT hơn. Điều này mang lại cho các nhà sản xuất mới khả năng cạnh tranh với các nhà sản xuất đã có tên tuổi.

Lợi thế thứ hai của HJT: tiềm năng phát triển lớn hơn

Trong phòng thí nghiệm, hiệu suất chuyển đổi của TOPCon là khoảng 24%, trong khi hiệu suất sản xuất hàng loạt của tế bào loại N nói chung đã trên 24%. Các tế bào HJT có thể sử dụng Silicon tinh thể Nano pha tạp và Silicon vi tinh thể pha tạp tương ứng ở mặt trước và mặt sau, và hiệu suất chuyển đổi có thể tăng lên hơn 30% bằng cách xếp chồng IBC và Chalcogenide trong tương lai.

Ưu điểm thứ ba của HJT: độ suy giảm thấp

Theo dữ liệu liên quan: tế bào HJT phân hủy 1-2% trong năm đầu tiên và 0,25% mỗi năm sau đó, thấp hơn nhiều so với mức độ phân hủy của tế bào PERC (2% trong năm đầu tiên và 0,45% mỗi năm sau đó) và do đó, khả năng tạo ra năng lượng trong vòng đời trên mỗi watt của tế bào HJT cao hơn khoảng 1,9%-2,9% so với tế bào PERC hai mặt.

Tiến trình công nghiệp hóa của HJT

Lộ trình xử lý HJT và PERC hoàn toàn khác nhau, không thể mở rộng, chỉ có dây chuyền sản xuất mới; và HJT không tương thích với thiết bị sản xuất PERC chính thống, do đó, việc sử dụng quy trình PERC và sau đó chuyển đổi HJT sẽ mang lại chi phí chuyển đổi cao hơn cho doanh nghiệp. Do đó, công nghệ HJT thân thiện hơn với các công ty thuộc tuyến thứ hai hoặc thứ ba hoặc các ngành công nghệ mới mà không chịu áp lực về năng lực.

Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, kế hoạch công suất và mở rộng được tiết lộ bởi 24 công ty, như China Resources Power, CNBM, Runyang, Huasheng New Energy và Akcome Technology, quy hoạch công suất HJT trong tương lai đã đạt 112GW.

Cùng với việc cải thiện hiệu quả tế bào PERC trên thị trường chính thống bắt đầu chậm lại và quá trình công nghiệp hóa các tế bào dị vòng dựa trên wafer loại N dần dần trưởng thành, trọng tâm phát triển ngành công nghiệp tế bào PV đang lặng lẽ thay đổi. Các chuyên gia trong ngành tin rằng so với các tuyến công nghệ khác, công nghệ tế bào HJT có tỷ lệ chuyển đổi tốt hơn và không gian giảm chi phí, nhưng cũng phù hợp hơn để kết hợp với IBC, quặng titan canxi và các công nghệ khác, công nghệ này được biết đến trong ngành là thế hệ tiếp theo sản xuất PV thương mại của công nghệ ứng cử viên quan trọng.

Là nhà sản xuất mô-đun PV với 14 năm kinh nghiệm, Maysun Solar đang nghiên cứu và phát triển các mô-đun PV loại N và sẵn sàng hợp tác với bạn để hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng. Hãy liên hệ với chúng tôi để mở ra cánh cửa năng lượng xanh.

Trên đây là những thông tin chi tiết về công nghệ TOPCon, hi vọng đã giúp bạn đọc có thêm những kiến thức bổ ích và cần thiết trong lĩnh vực năng lượng mặt trời.

Để cập nhật những thông tin mới nhất về công nghệ sản xuất pin mặt trời cũng như xu hướng của ngành điện năng lượng mặt trời trong tương lai, hãy theo dõi Thuận Phong ngay bạn nhé!

——————————————————————————-

CHỌN THUẬN PHONG – CHỌN SỰ AN TÂM

• Hotline: 0869.564.567
• Website: https://tpenergy.com.vn/ 
• Facebook: https://www.facebook.com/DienMatTroi.SolarQuangBinh
• Trụ sở chính công ty: 30 Nguyễn Hữu Dật, phường Nam Lý, Đồng Hới, Quảng Bình, Việt Nam
• Văn phòng tại Hà Nội: Nhà phố thương mại Khai Sơn Town số 18 thuộc Town 7, khu đô thị Khai Sơn City, phường Thượng Thanh, Quận Long Biên, TP Hà Nội
• Văn phòng tại TP Hồ Chí Minh: 288/2 Quốc Lộ 1A, Khu phố 1, Phường Thới An, Quận 12, TP Hồ Chí Minh