HJT לעומת BC
HJT (Heterojunction) ו- BC (מגע אחורי) הן שתי טכנולוגיות סוללות בעלות יעילות גבוהה שמושכות כיום תשומת לב רבה בתחום הפוטו-וולטאי, המייצגות נתיבים טכניים שונים ומיקום שוק. להלן ניתוח השוואתי מההיבטים של עקרונות טכניים, ביצועים, עלות, שרשרת תעשייתית וכו '.
עקרונות טכניים והבדלי ליבה
1. HJT (טכנולוגיית Heterojunction)
עִקָרוֹן:
סרט דק סיליקון אמורפי (A-SI) מופקד משני צידי פרוסת הסיליקון המונוקריסטלית מסוג N.
תכונות ליבה:
תהליך בטמפרטורה נמוכה (פחות או שווה ל -200 מעלות), התואם לפליקי סיליקון דקים (100-130 מיקרומטר), והפחתת צריכת חומר הסיליקון.
Bifaciality גבוה (85%-95%), ביצועי אור חלשים מעולים, המתאימים לפוטו -וולטאים מבוזרים (כגון גגות, BIPV).
אין קווי רשת מתכת (או רק רשתות עדינות) על פני השטח, מראה יפה, המתאים לשווקים מתקדמים.
טכנולוגיות נציגות:
HJT טהור (כמו Maxsun, Tongwei, Trina Solar), טכנולוגיית ערמה (HJT + perovskite, יעילות המעבדה עולה על 33%).
2. לפני הספירה (טכנולוגיית קשר אחורה, קשר אחורי)
עִקָרוֹן:
האלקטרודות החיוביות והשליליות (אזורים מסוג P ו- N) ואלקטרודות מתכת של הסוללה משולבות כולם בגב הסוללה, ואין קו רשת החוסם את הקדמי כדי לשפר את ספיגת האור.
סוג ליבה:
IBC (קשר אחורי משולב): כמו טכנולוגיית Maxeon של SunPower.
HPBC (מגע אחורי של פסיבציה היברידית, שפותח באופן עצמאי על ידי LONGI): שילוב טכנולוגיית פסיבציה של TOPCON עם מבנה BC, היעילות משופרת עוד יותר.
תכונות ליבה:
התהליך מורכב, הדורש טכנולוגיית ליטוגרפיה וטכנולוגיית מסכות בעלת דיוק גבוה (12-16 תהליכים) ודרישות דיוק ציוד גבוה.
בחזית אין קו רשת, והמראה יפה במיוחד, מתאים למופץ מתקדמים (כמו גגות ביתיים, תעשייתיים ומסחריים) ורכיבים יעילים גבוהים.
ניתן לשלב אותו עם TOPCON (כגון LONGI HPBC) או HJT ליצירת "TOPCON-BC" או "HJT-BC" טכנולוגיית הערמה.
השוואה בין ביצועי מפתח
|
אינדיקטורים |
HJT |
BC (לוקח HPBC כדוגמה) |
|
יעילות מעבדה |
26.8% (יפן קנקה, 2023) |
27.6% (Longi HPBC, 2024) |
|
יעילות ייצור המוני |
24% -25% (מיינסטרים בשנת 2024) |
25% -26% (Longi Hi-Mo 7 Series) |
|
מקדם טמפרטורה |
-0. 25%/ מעלה (מצוין, מתאים לאזורי טמפרטורה גבוהה) |
-0. 28%/ תואר (מעט נחות מ- HJT) |
|
ביפיות |
85% -95% (הגבוה ביותר בענף) |
75% -85% (מושפע ממערך האלקטרודה האחורי) |
|
ביצועי אור חלשים |
מצוין (יתרון ייצור חשמל ברור תחת קרנות נמוכה) |
מצוין (ללא קו רשת קדמית, ספיגת אור מספקת יותר) |
|
קצב השפלה |
<2% in the first year, annual attenuation 0.25% (strong stability) |
<2% in the first year, annual attenuation 0.3% (close to HJT) |
רשת עלות ותעשייה
1. היתרונות והאתגרים של HJT של לפני הספירה
יתרונות:
מעט תהליכים (4 שלבים בלבד: ניקוי ומרקם, תצהיר סיליקון אמורפי, שכבת סרטים של TCO, מתכות), דרגת אוטומציה גבוהה.
פוטנציאל גדול לפליקי סיליקון דלילים (יעד מתחת ל 100 מיקרומטר), והפחתת עלויות חומר הסיליקון (מהווה 40% -50% מעלויות הרכיב).
תאימות חזקה, קלה לערימה עם פרובסקייט, מגבלת היעילות התיאורטית עולה על 35%.
אתגרים:
השקעה גבוהה בציוד (עלות ציוד GW יחידה היא בערך 800-1 מיליארד יואן, שהוא כפול מזה של PERC), ותלות ביבוא (כמו AMAT של יפן ומקסוול של סין).
משתמשים בכמות גדולה של משחה כסף (מהווה 30% מעלות הסוללה), וצריך לקדם החלפת אלקטרוליסטית נחושת (הפחתת עלויות של יותר מ- 50%, אך ייצור המוני עדיין לא בוגר).
2. יתרונות ואתגרים של לפני הספירה
יתרונות:
יעילות קיצונית (יעילות תאי יחידה מובילה, המתאימה לפרמיה של שוק מתקדמת), תכנון ללא רשת משפר את האסתטיקה של הרכיבים.
ניתן לשלב אותו עם טכנולוגיית TOPCON קיימת (כגון HPBC), לעשות שימוש חוזר בציוד (כגון תנור דיפוזיה, PECVD) ולהוריד את סף ההשקעה.
אתגרים:
התהליך מורכב (12+ תהליכים), התשואה נמוכה מ- HJT (כיום כ- 95%, HJT מגיעה ל 97%+) ועלות הייצור גבוהה (20%-30%גבוהה יותר מ- PERC).
קנה מידה קשה, הציוד מותאם אישית מאוד (כמו ציוד ליתוגרפיה מסתמך על Suss של גרמניה ועל האורבוטק של ישראל), ויכולת הייצור איטית לטפס.
תרחישי מיקום ויישומים בשוק
1. שדה הקרב העיקרי של HJT
פוטו -וולטאי מופץ:גגות ביתיים, תעשייתיים ומסחריים (Bifaciality High, יפה, הנחתה נמוכה).
שוק ייצוא יוקרתי:אירופה, ארצות הברית, יפן ואזורים אחרים עם דרישות גבוהות ליעילות ומראה (כמו קליפורניה, שוק משק הבית של גרמניה).
כיוון עתידי:טכנולוגיית ערמה (HJT + Perovskite), מיקוד BIPV, פוטו -וולטאים לרכב ותרחישים אחרים.
2. שדה הקרב העיקרי של לפני הספירה
רכיבים מבוזרים וקודם מתקדמים:סצינות עם דרישות גבוהות במיוחד למראה (כמו מבני מגורים ומסחר מתקדמים).
ביקוש יעיל גבוה לתחנות כוח ריכוזיות:כמו המזרח התיכון, צפון אפריקה ואזורים אחרים עם אור שמש מספיק, ומפחיתים את העלות לקילוואט שעה באמצעות יתרונות יעילות.
שילוב טכנולוגי:TOPCON-BC (LONGI HPBC) הפך לזרם המרכזי הנוכחי, תוך התחשבות ביעילות ותאימות תהליכים.
מגמות עתידיות ונוף תחרותי
טווח קצר (2025-2026):
HJT: התמקדו בפריצות דרך בייצור המוני של נחושת ולוקליזציה של ציוד (הפחתת עלויות). זה צפוי כי קו הייצור המוצרי הנחושת ברמת ה- GW יושם לפעולה בשנת 2025, והעלות תהיה קרובה ל- TOPCON.
BC: LONGI, AIXU וחברות מובילות אחרות מאיצות את ייצור המונים של HPBC (כושר הייצור של LONGI HPBC יגיע ל- 15GW בשנת 2024), תוך התמקדות בפרמיום השוק המתקדם.
אמצע מונח (2026-2030):
השניים עשויים להתקדם לעבר אינטגרציה טכנולוגית: כגון ערימת HJT-BC (שילוב תהליך הטרו-ג'ונקונקטיבי בטמפרטורה נמוכה עם עיצוב ללא קשר אחורי), או TOPCON-BC מיטב על העלויות.
בידול בנתח שוק: HJT תופסת את השווקים המופצים והמתעוררים עם תאימותו וערימת הפוטנציאל, בעוד BC מוביל בתרחישים מתקדמים וספציפיים עם היעילות הקיצונית שלה.
משחק שרשרת התעשייה:
HJT: ספקי ציוד (מקסווי, JEC) וספקי חומרים (DICO, הדבק כסף/אלקטרוליטי נחושת) הם המפתח.
BC: LONGI, AIKO ויצרנים אחרים משולבים אנכית שולטים, וספקי ציוד צריכים לפרוץ צווארי בקבוק כמו ליטוגרפיה ומסכות.
סיכום: כיצד לבחור?
רודף יעילות ומראה קיצוני: BC (במיוחד HPBC)עדיף, מתאים לשווקים מתקדמים ותרחישים הרגישים לאסתטיקה.
אם לוקחים בחשבון יעילות, עלות ופוטנציאל עתידי:HJTיש יתרונות רבים יותר, במיוחד בערימת טכנולוגיית הערימה ונתיבי הפחתת עלויות דק הם ברורים.
המסלול הטכני אינו משחק סכום אפס:השניים משלימים זה את זה בתרחישים שונים, ועשויים ליצור טכנולוגיות חדשות כמו "HJT-BC" באמצעות אינטגרציה, תוך קידום פריצות דרך משותפות ביעילות התעשייתית.