BC技术
结构原理:BC技术的金属电极和PN结均在电池背面,为正面创造了更多的吸光面积,从而提高了电池整体的转化效率,同时正面无栅线,可避免栅线遮光和积灰等问题,减少组件功率损失。
优点
高转换效率:正面无金属栅线遮挡,100%受光,并且通过双面钝化技术理论上可做到100%,能有效提升电池的光电转换效率,目前部分产品转换效率达到25.8%以上。
外观优势:正面无栅线,使得组件外观更加简洁、美观,在建筑一体化光伏(BIPV)等对外观要求较高的场景,如光伏幕墙、高档建筑屋顶等应用中独具优势。
低衰减率:钝化接触效果良好,能够有效控制电池的衰减,例如隆基的BC产品衰减仅是行业标准的1/5,保证了光伏系统长期稳定的发电性能。
高可靠性:只进行单面焊接,降低了硅片隐裂风险;在高温、弱光环境下的性能表现优秀,而且在光伏组件辐照不均或局部被遮挡的情况下,也能有较好的发电和可靠性表现。
缺点
工艺复杂:需要多次掩膜和光刻等复杂工艺,对生产设备和工艺控制的要求极高,这增加了大规模生产的难度。
成本较高:复杂的工艺导致生产成本降不下来,在一定程度上限制了其市场份额的
快速扩张。
双面率提升难:由于背面工艺复杂,在实现高双面率方面面临挑战
TOPCON技术
结构原理:TOPCon技术在传统的PN结晶硅电池基础上,在电池背面增加了一层很薄的隧穿氧化层(通常是二氧化硅)和一层掺杂的多晶硅层。隧穿氧化层能有效降低硅片和金属接触界面处的载流子复合速率,起到很好的钝化作用;掺杂多晶硅层可以收集从硅片中扩散过来的少数载流子,并传输到外部电路。
优点
较高的效率:通过在电池背面增加隧穿氧化层和掺杂多晶硅层,降低载流子复合概率,目前量产效率能达到25%左右,发电效率较高。
良好的双面发电性能:背面能够利用反射光进行发电,双面发电特性好,在一些可以利用地面反射光的应用场景下,可以有效提高发电量。
工艺相对成熟:和传统的光伏电池生产工艺有一定的继承性,生产工艺相对简单,更容易实现大规模量产,这有助于控制生产成本。
成本优势:由于工艺成熟,在大规模生产时能够较好地控制成本,使得产品在市场上具有一定的价格竞争力。
缺点
外观受限:正面有金属栅线,在外观上不如BC电池简洁美观,在对建筑外观要求高的场景应用中受到限制。
效率提升瓶颈渐显:随着技术的发展,其效率提升可能会逐渐遇到瓶颈,未来在效率竞争中可能会处于劣势。
BC技术和TOPCON技术对比
1. 结构方面
BC技术:电极和PN结都在电池背面,正面没有金属栅线遮挡,光线可以无遮挡地照射在电池正面,受光面积更大。
TOPCon技术:在传统的PN结基础上,在电池背面增加了一层很薄的隧穿氧化层和掺杂多晶硅层,正面仍保留常规的金属栅线结构。
2. 效率表现
BC技术:由于正面无遮挡,理论上光电转换效率的提升空间较大。目前部分企业的BC电池产品转换效率可以达到25.8%以上,而且其正面100%受光,双面钝化技术理论上可做到100%,这些都有助于实现更高的效率。
TOPCon技术:其转换效率也较高,目前量产效率能达到25%左右。它主要是通过背面的钝化接触结构来降低载流子复合概率,从而提高电池效率。
3. 外观及应用场景
BC技术:正面无栅线,外观简洁、美观,更适合用于建筑一体化光伏(BIPV)等对外观要求较高的应用场景,像城市中的光伏幕墙、高档住宅屋顶光伏系统等。
TOPCon技术:外观和传统光伏电池类似,有正面的栅线。它在各种光伏应用场景都有广泛应用,包括大型地面光伏电站、工商业屋顶光伏电站等,特别是对于一些对成本较为敏感、对外观要求不高的场景优势明显。
4. 生产成本和工艺难度
BC技术:生产工艺较为复杂,需要多次掩膜和光刻等精细工艺,对设备和工艺控制要求极高,这导致其生产成本较高,大规模生产的难度较大。
TOPCon技术:工艺相对成熟和简单一些,和传统的光伏电池生产工艺有一定的继承性,在成本控制方面有一定优势,更容易实现大规模量产。
5. 双面发电性能
BC技术:在双面率提升方面面临一定挑战,不过企业也在不断改进。
TOPCon技术:有较好的双面发电性能,背面可以利用反射光等进行发电,能有效提高发电量,在一些可以利用地面反射光等场景下优势明显。
来源:中材新能源