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第二屆鈣鈦礦材料與器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇
2024年5月26-28日
江蘇·蘇州 蘇州香格里拉大酒店
論壇特邀通威太陽能（成都）有限公司電池開發(fā)部長，龍巍博士
分享主題報(bào)告《鈣鈦礦晶硅疊層電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵工藝開發(fā)》。
? ??光伏市場(chǎng)下行，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩
4月29日晚間，光伏“硅料+電池”雙巨頭通威股份（600438.SH）披露了2023年年度報(bào)告及2024年一季報(bào)。數(shù)據(jù)顯示，2023年通威股份實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入1391.04億元，同比微降-2.33%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤135.74億元，同比下降-47.25%。2024年一季度通威股份實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入195.70億元，同比-41.13%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤-7.87億元，同比下降-109.15%。
通威這份財(cái)報(bào)，反映出光伏行業(yè)調(diào)整之深。其突出表現(xiàn)為，行業(yè)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩，包括硅料、電池片、組件的全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格出現(xiàn)大幅下降，使光伏產(chǎn)業(yè)業(yè)績普遍承壓。
2023年以來，國內(nèi)光伏行業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)，也面臨產(chǎn)能過剩、全產(chǎn)業(yè)鏈降價(jià)戰(zhàn)、企業(yè)利潤承壓等問題。在產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格持續(xù)下行的影響下，上游硅料環(huán)節(jié)表現(xiàn)的較為明顯，多晶硅料價(jià)格較去年高點(diǎn)下跌超八成。2023年第四季度絕大部分光伏企業(yè)的業(yè)績，出現(xiàn)環(huán)比下降趨勢(shì)，業(yè)內(nèi)玩家利潤空間收窄。這其中，一大原因在于新技術(shù)浪潮頻現(xiàn)。
????新老技術(shù)路線的快速迭代和變遷，“硅王”通威向自己開卷！
電池技術(shù)一直以來是光伏技術(shù)路線之爭(zhēng)的焦點(diǎn)。光伏行業(yè)里突破性的技術(shù)創(chuàng)新往往能重塑行業(yè)格局。光伏電池從P型向N型過渡的技術(shù)路線，已成為行業(yè)共識(shí)。N型電池又細(xì)分為TOPCon、異質(zhì)結(jié)HJT和BC三大技術(shù)路線。雖然TOPCon被廣泛認(rèn)可為新一代的主流方案，但其與HJT孰強(qiáng)孰弱之爭(zhēng)，始終沒有定論。另外，鈣鈦礦以低成本、高效率、柔性透明等特點(diǎn)火爆出圈，成為光伏新勢(shì)力。
面對(duì)新的技術(shù)、新的受眾、新的需求，光伏老字號(hào)也在不斷自我革新，順勢(shì)而為，通過跨界合作、研發(fā)新品、科技創(chuàng)新、多元營銷等方式破圈突圍。但對(duì)迅速迭代的光伏產(chǎn)業(yè)來說，技術(shù)路線的選擇，至關(guān)重要。若企業(yè)選擇對(duì)了，可能“一舉稱王”；若選擇錯(cuò)了，小則掉隊(duì)，大則可能被淘汰出局。
目前，行業(yè)內(nèi)各玩家都在抓緊布局，以求占得發(fā)展先機(jī)。例如，晶科能源、晶澳科技、天合光能在內(nèi)的多家頭部光伏組件企業(yè)的N型產(chǎn)能占比也在快速提升，各家均在新技術(shù)路線上布局并快速降本增效使之成為優(yōu)勢(shì)產(chǎn)能。通威股份亦是如此。但通威股份并不是只站隊(duì)一種新技術(shù)，而是全面布局，多種技術(shù)路線并行研發(fā)。通威對(duì)光伏行業(yè)內(nèi)主流的TOPCon和HJT、XBC技術(shù)，乃至代表“未來技術(shù)”的鈣鈦礦等路線都進(jìn)行了自主研發(fā)與技術(shù)儲(chǔ)備，這也使得通威股份在未來的技術(shù)選型上更有底氣，風(fēng)險(xiǎn)更加可控。
這一局，通威股份依舊走到了行業(yè)前列，特別是在TOPCon領(lǐng)域。2020年以來，通威自主研發(fā)首個(gè)針對(duì)TOPCon量產(chǎn)的PECVD Poly路線，截止2024年Q1末已累計(jì)建成66GW產(chǎn)能。2024年4月，通威再次刷新了TOPCon該版型的組件功率紀(jì)錄和效率紀(jì)錄，組件功率較2023年12月份創(chuàng)造的607.4W記錄提升至613.2W，實(shí)現(xiàn)了從“600+”到“610+”的跨越，較市場(chǎng)同版型尺寸組件功率提高約20W，轉(zhuǎn)換效率突破至23.74%。4月10日-26日，通威太陽能科技G12R/G12組件新品相繼在南通基地、合肥基地、鹽城基地成功下線，全面邁入700W+“大”時(shí)代。
對(duì)于HJT路線，早在2019年，通威股份已建成400MW異質(zhì)結(jié)HJT試驗(yàn)線。2021年新增1GW異質(zhì)結(jié)HJT中試線，是行業(yè)內(nèi)最早布局GW級(jí)異質(zhì)結(jié)HJT產(chǎn)能的企業(yè)。此外，通威還參與了異質(zhì)結(jié)HJT電池電極金屬化（銅制程）領(lǐng)先企業(yè)太陽井新能源的多輪投資，建成行業(yè)首條大尺寸HJT銅互連（THL）中試線。2024年4月26日，通威全球創(chuàng)新研發(fā)中心1GW HJT及THL設(shè)備搬入，開啟通威HJT量產(chǎn)技術(shù)開發(fā)的新時(shí)代。4月29日，通威HJT組件技術(shù)也再次實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破，最高輸出功率達(dá)到762.79W，組件光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.56%，意味著HJT組件轉(zhuǎn)換效率首次登上24.5%這一臺(tái)階，實(shí)現(xiàn)里程碑式突破。自2023年以來，通威股份已先后七次刷新HJT組件功率和效率的全球紀(jì)錄。
與此同時(shí)，通威也在持續(xù)加大在背接觸電池、鈣鈦礦/硅疊層電池等前沿技術(shù)的研發(fā)投入。與眾多借鈣鈦礦概念跨界到光伏領(lǐng)域的上市公司不同，面對(duì)熱度“狂飆”的鈣鈦礦，通威股份，并非十分“上頭”，而是一邊鉆研儲(chǔ)備鈣鈦礦技術(shù)，一邊鞏固“硅王”地位。
????創(chuàng)新不止，通威布局鈣鈦礦
但鈣鈦礦從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化并沒有那么容易。在實(shí)驗(yàn)室，電池面積小于1平方厘米，單結(jié)的鈣鈦礦做到高效率較為簡單，但想在超過1平方米的面積實(shí)現(xiàn)超過20%效率的產(chǎn)品，難度非常大。目前鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化依舊面臨穩(wěn)定性等難題。
據(jù)了解，鈣鈦礦天生結(jié)構(gòu)“柔弱”，工作條件下受光照、電場(chǎng)、溫度、水氧等作用的影響都會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷，導(dǎo)致半導(dǎo)體材料發(fā)生結(jié)構(gòu)改變甚至分解。分解逃逸出來的離子還會(huì)進(jìn)入到電荷傳輸層或者電極層，進(jìn)一步破壞光電轉(zhuǎn)換功能，造成整體器件效率的顯著降低。同時(shí)，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)下的有機(jī)物成分也是制約其轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定的重要因素。目前，鈣鈦礦的穩(wěn)定問題成為了企業(yè)和科研單位攻關(guān)的重點(diǎn)，相反，晶硅主要成分硅是一種穩(wěn)定的物質(zhì)，且成分較為單一。雖然目前鈣鈦礦電池在這一兩年已迅速完成了在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化上“爬坡”，處于量產(chǎn)放量關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但產(chǎn)業(yè)化尚未成熟，同時(shí)存在多條技術(shù)路徑并行。
鈣鈦礦作為前瞻性技術(shù)產(chǎn)業(yè)，通威股份同樣著手布局。尤其是鈣鈦礦-硅疊層電池技術(shù)，這是通威太陽能電池技術(shù)儲(chǔ)備的重要方向。通威基于商用晶硅電池的鈣鈦礦疊層電池路線，鈣鈦礦-硅疊層電池的開發(fā)緊密跟隨硅底電池降本提效技術(shù)路線，結(jié)合通威特色的210半片平臺(tái)、薄片化、無銀金屬化等技術(shù)，持續(xù)推進(jìn)鈣鈦礦-硅疊層電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)化。
目前，通威股份已組建鈣鈦礦疊層電池實(shí)驗(yàn)室，基于大絨面的兩步法鈣鈦礦/硅疊層電池實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到33.08%。根據(jù)通威對(duì)外報(bào)告中披露，該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已實(shí)現(xiàn)210半片鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)疊層電池效率突破23.84%，預(yù)計(jì)2024年建成疊層電池中試線。
著眼于未來長遠(yuǎn)的競(jìng)爭(zhēng)，通威股份創(chuàng)新仍在路上！
????通威出席2024（第二屆）鈣鈦礦材料與器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇
5月26-28日，DT新材料聯(lián)合蘇州大學(xué)、中科院微電子研究所、中科院寧波材料所，在蘇州舉辦第二屆鈣鈦礦材料與器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇。論壇聚焦鈣鈦礦在“光伏電池放大生產(chǎn)過程中面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”以及“前沿光電技術(shù)”的最新進(jìn)展，探討哪些領(lǐng)域的革新將給鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)帶來生命力，同時(shí)開展技術(shù)合作，加速產(chǎn)學(xué)研科技成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化！
論壇特邀通威太陽能（成都）有限公司電池開發(fā)部長，龍巍博士，分享主題報(bào)告《鈣鈦礦晶硅疊層電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵工藝開發(fā)》。
5月26-28日
第二屆鈣鈦礦材料與器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇
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