Новая эра высокоэффективных солнечных технологий: как элементы BC и TOPCon меняют будущее фотоэлектричества

Под глобальной волной стремления к углеродной нейтральности технология солнечных панелей претерпевает разрушительные изменения. Две передовые технологии в фотоэлектрической промышленности, BC-ячейки (ячейки с тыльным контактом) и TOPCon-ячейки (ячейки с туннельной оксидной пассивацией) ускоряют модернизацию фотоэлектрической промышленности с более высокой эффективностью преобразования и дифференцированными преимуществами.

Техническое ядро: структурные инновации определяют границы производительности

Ячейки BC: «беспрепятственная конструкция» с исключительной эффективностью

В ячейках BC используется технология электродов с задним контактом для перемещения всех линий металлической сетки в заднюю часть ячейки без каких-либо препятствий спереди. Такая конструкция максимизирует площадь поглощения света, при этом лабораторная эффективность превышает 26%, а эффективность массового производства стабильна на уровне 24%-25%. Ее знаковые преимущества включают:

Более высокая выходная мощность: при той же площади выработка электроэнергии компонентами БК увеличивается на 5–10 %, что особенно подходит для сценариев с ограниченным пространством, таких как фотоэлектрические системы на крыше.

Эстетическое преимущество: Полностью черный внешний вид идеально вписывается в облик здания, что делает его предпочтительным решением для BIPV (интегрированных в здание фотоэлектрических систем).

TOPCon клетки: мастер баланса между эффективностью затрат и производительностью

На основе традиционной батареи PERC, TOPCon значительно снижает рекомбинацию носителей заряда за счет пассивирующей контактной структуры сверхтонкого слоя оксида кремния + легированного слоя поликремния. Эффективность массового производства достигла 24%-25,5%, и она имеет более сильные преимущества по стоимости:

Совместимость с производственной линией: его можно модернизировать на существующей производственной линии PERC, при этом стоимость модернизации оборудования снижается на 30–50%.

Потенциал утончения: поддерживает кремниевые пластины ниже 130μм, что еще больше снижает материальные затраты.

Структура рынка: возможности и проблемы в условиях дифференциации технических путей

Согласно отчету SPE Global 2024 Photovoltaic Technology Report, TOPCon занял 70% новых производственных мощностей благодаря своей высокой экономической эффективности и стал основным выбором для наземных электростанций. Батареи BC в настоящее время ориентированы на высокопроизводительный распределенный рынок из-за их сложного процесса и высокой стоимости, но их доля растет со скоростью 15% в год.

Основная динамика рынка:

Взрывной рост мощности TOPCon: в 2024 году мировая мощность TOPCon превысит 500 ГВт, и ведущие компании, такие как Longi и Jinko, ускорят их размещение, что приведет к значительному снижению стоимости за киловатт-час.

Прорыв в области технологий BC: SunPower и Longi сотрудничают с целью расширения производственных мощностей модулей IBC, ориентируясь на европейский и американский рынки домохозяйств с премией в размере 8–12%.

Политика: Директива ЕС о возобновляемых источниках энергии требует установки солнечных панелей в новых зданиях. Высокая эффективность и эстетические характеристики BC могут стать крупнейшим бенефициаром дивидендов политики.

Сценарии применения: как выбрать лучшее решение?

Крыши жилых домов, промышленных и коммерческих зданий: отдайте приоритет компонентам батарей BC, чтобы добиться более высокой отдачи при ограниченной площади, одновременно повышая эстетическую ценность здания.

Крупные наземные электростанции: TOPCon стал экономичным выбором для крупномасштабных проектов благодаря низкой стоимости электроэнергии и возможностям быстрого расширения.

Проекты для экстремальных условий: батареи BC демонстрируют меньшую деградацию производительности в условиях высоких температур благодаря низкому температурному коэффициенту (-0,29%/℃) и подходят для таких рынков, как Ближний Восток и Австралия.

Будущие тенденции: конкуренция в области эффективности и интеграция технологий

Фотоэлектрическая промышленность движется к эре эффективности «26%+», и продолжают развиваться два основных технических направления:

Направление модернизации TOPCon: Ожидается, что за счет оптимизации процессов двухстороннего Poly-Si и металлизации эффективность массового производства превысит 26% к 2025 году.

Прорыв в технологии BC: лазерный перенос и безмасочные процессы снижают затраты, а лабораторная эффективность технологии HBC в сочетании с HJT (гетеропереходом) превысила 26,5%.

Вывод: ориентированный на технологии и основанный на сценариях

Будь то батарея BC, которая стремится к экстремальной эффективности, или технология TOPCon, которая выигрывает за счет экономической эффективности, это означает, что солнечные панели вступили в эру высокой эффективности и утонченности. Предприятиям необходимо выбирать соответствующие технические решения на основе требований проекта, бюджетов и долгосрочных выгод. С развитием технологий и высвобождением эффектов масштаба «беспроигрышная конкуренция» между BC и TOPCon продолжит продвигать фотоэлектрическую промышленность к снижению затрат и повышению эффективности, а также ускорять процесс глобальной трансформации энергии.