佳能5dmax怎么样,佳能rp和索尼a7m3哪个好
佳能rp和索尼a7m3比较非常大的一个优势就是价格便宜,另外就是屏幕可以翻转。佳能rp和佳能6d2使用的是同一款传感器,成像的画质基本上差不多的。拍视频这三个相机都不怎么样,但RP对焦相对最好,所以RP相对拍视频更好一些
佳能5dmax配备佳能EF卡口
佳能5dsrii怎么样
-佳能PowerShotG1XMarkIII
佳能EOS5DSRMarkII谍报参数:
佳能全幅无反参数曝光尼康明年发布D760
图为佳能EOS7DMarkII,同级别的竞争对手尼康D500已经支持4K了
来自CanonRumors网站的谍报,近日有消息源表示佳能的下一代相机产品将会着重提升视频录制方面的性能表现,4K录制将逐渐作为标配规格,搭载在各个不同定位的机身上。或许下一代的中端单反、微单等佳能产品中,视频拍摄表现会更加出彩。
佳能将放弃5D系列带低通滤镜也是有道理的。EOS5DR的销售比其带低通的同门好得多。佳能即将推出PowerShotG1XMarkIII,虽然确切的日期是未知数。在新G1X系列的重大改变之一是搭载2400万APS-C尺寸的传感器,而不是当前G1XII的1.5英寸。
佳能5DS相机是佳能公司于2015年6月推出的全画幅数码单反相机,它的特点是在画质表现方面表现出色,因此在专业摄影领域有一定的市场份额。
1.发布时的价格:在2015年6月时,佳能5DS的市场零售价约为3699美元,而5DSR则约为4199美元。这个价格是针对机身来说的,不包括镜头。
2.使用经验对价格进行评估:根据使用经验和市场动态,实际的价格会因为各种因素而有所上下浮动,例如市场需求和供应情况等。此外,区别于短暂的发布价,随着市场马力的增强,摄影器材价格的变动不是一日之间的。因此需要持续跟踪,了解该型号的真实价格。
3.型号更新带来价格波动:从发布以来,佳能已经推出了多个5DS系列的更新型号,例如佳能5DSRII和5DSRIII等,这些机型的不断发布和更新会影响5DS的二手市场价格。通常情况下,二手市场的价格会受到新款型号影响而下降。
佳能rp拍夜景怎么样
有朋友们想购买一台全画幅微单相机,于是就了解到了佳能RP,但是不知道佳能RP怎么样?那么今天小陈就详细的讲解一下佳能EOSRP。让大家搞清楚佳能rp的特点。
最后说个题外话,我朋友以前用佳能单反拍妹子的,后来搞了个A73还是A7R3来着,最近又开始用RP拍妹子
佳能rp和索尼a7m3比较非常大的一个优势就是价格便宜,另外就是屏幕可以翻转。
佳能rp和佳能6d2使用的是同一款传感器,成像的画质基本上差不多的。
rp只有5张/秒的连拍速度,拍摄移动物体的话,佳能6d2是有优势的。
拍视频这三个相机都不怎么样,但RP对焦相对最好,所以RP相对拍视频更好一些
佳能RP拍照画质怎么样
作为摄影爱好者,人们对于照片的画质有着极高的要求。在选择相机的时候,画质成为了很多人的首要考虑因素之一。在众多相机品牌中,佳能一直以来都是备受推崇的品牌之一,而佳能RP作为佳能的一款全画幅无反相机,其拍照画质更是备受期待。佳能RP拍照画质究竟如何呢?
1.佳能RP拍照画质的第一个知识点
佳能RP采用了全新的CMOS传感器,能够提供高分辨率的图像。该传感器的像素布局、像素大小和自然色彩还原能力都得到了优化,使得拍摄的照片更加清晰锐利。此外,佳能RP还配备了DIGIC8影像处理器,能够提供更快的数据处理速度,有效降低噪点,提升图像细节表现力。
2.佳能RP拍照画质的第二个知识点
佳能RP的感光度范围为ISO100-40000,可扩展至ISO50-102400。这意味着在不同光线条件下,佳能RP都能够拍摄高质量的照片。无论是在明亮的阳光下还是昏暗的室内环境中,都能够保证照片的细节和画质。
佳能5div怎么样
让我们来了解关于佳能5div的第一个知识点性能和画质。佳能5div是一款全幅画幅的单反相机,拥有3000万像素的CMOS传感器,能够捕捉出细节丰富、色彩鲜艳的照片。此外,佳能5div还具有快速的自动对焦系统和高速连拍功能,让摄影师能够捕捉到精彩瞬间。关于价格方面,佳能5div的市场售价大约在1.2万到1.5万人民币之间。
第三个知识点是关于佳能5div的机身设计和便携性。佳能5div采用了坚固耐用的镁铝合金机身,具有防尘防水的特性,适合在复杂的拍摄环境下使用。此外,它还配备了3.2英寸的触摸屏显示屏,操作简便方便。机身本身也比较轻便,便于携带和操作。至于价格方面,佳能5div的市场售价大约在1.2万到1.5万人民币之间。
1.传感器
佳能5DIV的传感器像素数比5DIII更高。5DIII的传感器像素数为22.3百万像素,而5DIV的像素数增加到30.4百万像素。5DIV具有更高的分辨率和更好的图像质量。此外,5DIV还配备了佳能的“DualPixelCMOSAF”技术,可提供更快的自动对焦速度和更广泛的对焦覆盖范围。
2.处理器
5DIV搭载佳能的最新处理器DIGIC6+,而5DIII的处理器为DIGIC5+。这使得5DIV具有更快的图像处理速度和更好的低光表现。
3.互联性能力
5DIV比5DIII具有更高的互联性能力,尤其是在Wi-Fi、NFC、GPS方面的表现。5DIV还可以通过手机或平板电脑进行遥控操作。此外,5DIV还有一些新的图像转换选项,例如时间码和HDR。
4.机身
5DIV的机身比5DIII有一些微小但明显的改进,例如触摸屏和更好的防抖,这提高了摄像功能。此外,5DIV还配备了更好的视窗,表现更清晰。
佳能rpd怎么样
一、为什么HJT的转换效率较高?
HJT电池利用晶体硅和非晶体硅薄膜制成,结合了晶硅太阳能电池片和薄膜技术的双重优势,由于薄膜具备光吸收强、钝化性能优的特点,HJT电池转换效率可达到25%以上,HJT电池具备六大优势:1)高开路电压,转换效率高;2)功率衰减低;3)温度系数低,输出功率稳定;4)结构对称,支持硅片薄片化和双面发电;5)工艺流程短;6)可结合其他技术,具备转换效率升级空间。
优势一:HJT开路电压高,转换效率高
HJT电池具备较高的转换效率。HJT电池结构以N型单晶硅(c-Si)为衬底光吸收区,经过制绒清洗后,其正反面依次沉积本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和掺杂的P型非晶硅(p-a-Si:H),与硅衬底形成p-n异质结。双面沉积的透明导电氧化物薄膜(TCO)不仅可以减少收集电流时的串联电阻,还能起到类似晶硅电池上氮化硅层的减反作用,从而形成较高的开路电压,提高转换效率。HJT理论效率可达27.5%,目前澳大利亚电镀技术初创公司SunDrive联合异质结设备龙头企业迈为股份,在全尺寸(M6尺寸,274.5cm²)单晶HJT电池上的最高转换效率达到25.54%。
HJT电池实现高转化效率的核心在于氢化本征非晶硅薄膜。HJT电池高转换效率源于高开路电压,HJT电池的开路电压可以接近750mV,而普通PERC电池则普遍低于700mV。HJT电池的高开路电压主要因为加入氢化本征非晶硅薄膜,薄膜具备优良的钝化效果,光生载流子可以贯穿氢化非晶硅薄膜,因此不需要激光开膜或形成欧姆接触,可以有效减少复合。
优势二:HJT电池具备结构优势,功率衰减低
光伏组件在投运一段时间后,最大输出功率会低于投运初始值,衰减率越低,组件发电效率越高,发电量就越高。衰减类型分为LID和PID。与PERC相比,HJT在结构方面具备衰减率低的优势。
HJT电池采用N型硅片,不存在LID衰减问题。LID指组件首次暴露在光照下后功率损失的百分比,LID衰减机理为硼氧复合导致,即由P型晶体硅片制作的组件,在光照的作用下,硅片中的硼和氧产生复合体,从而降低了其少子寿命。由于HJT电池衬底通常为N型单晶硅,而N型单晶硅为磷掺杂,不存在P型晶硅中的硼氧复合、硼铁复合等,所以HJT电池对于LID效应是免疫的。
HJT的TCO薄膜可在结构上避免出现PID衰减。PID衰减主要由于晶体硅光伏组件中的电路与其接地金属边框之间的高电压导致。在高电压的作用下,组件电池的封装材料和组件表面层的材料出现离子迁移现象,从而导致衰减。HJT电池的表面沉积有TCO薄膜,无绝缘层,TCO具有导电特性,电荷不会在表面产生极化现象,无电位诱导衰减PID,从结构上避免PID现象的发生,而且市场和组件可靠性测试方面也没有发现过PID效应。
HJT衰减率明显低于PERC。从首年衰减数据来看,根据隆基泰州实证电站测试的数据,其单晶PERC组件曝晒一年后正面功率平均衰减0.55%,HJT组件仅衰减了0.25%,为PERC衰减率的一半。从长期使用的组件衰减率来看,目前常规的PERC组件衰减方面,一般一线企业承诺10年衰减10%,25年衰减20%。据三洋公布的HJT电池衰减:使用13年的组件功率只衰减了2-3%,HJT衰减率大幅降低。
优势三:低温度系数,输出功率稳定
光伏电池温度系数是影响发电量的重要参数。温度系数是指电池的属性随着温度变化而变化的比率,由于温度上升,电池电阻升高,开路电压下降,因此电池输出功率随着温度上升而下降。温度系数越低的电池,越不易受升温的影响,输出功率更加稳定。
HJT电池温度系数优于PERC、TOPCon。目前常规PERC电池温度系数一般为-0.45%-0.35%/℃,TOPCon电池温度系数一般为-0.29%-0.28%/℃,而HJT电池的功率温度系数通常为-0.25-0.2%/℃,优于PERC及TOPCon电池。HJT的低温度系数意味着在组件高温运行环境中,HJT电池具有相对较高的发电性能,从而实现了发电量增益,并且降低了系统的度电成本。
HJT温度系数低的主要原因是开路电压高以及串联电阻。开路电压随着温度的升高而降低,HJT电池具有较高的开路电压,单片电压达到750mV以上,而PERC电池普遍低于700mV,因此当温度下降时,HJT电池开路电压的影响程度相对较小。另一方面,HJT电池表现出串联电阻对温度的依赖性,由于HJT电池不同薄膜之间的界面处Rs成分是一种阻挡层,在高温下电阻会降低,串阻下降后,电池的转换效率会得到一定提升。
HJT电池可大幅降低升温对电池功率的损失。根据坎德拉的测试数据,分别选取-0.24%/℃温度系数的HJT组件和温度系数为-0.35%/℃的PERC组件,放到格尔木、银川、阿布扎比等温差较大的地区进行试验,采用固定支架的情况下,HJT电池温度损失率较PERC低0.6%2.8%,采用跟踪支架的情况下,HJT电池温度损失率较PERC低0.8%3%,HJT输出功率更为稳定。
优势四:HJT电池结构对称,支持硅片薄片化和双面发电
HJT电池结构对称,双面率高。HJT电池是在单晶硅片的两面分别沉积本征层、掺杂层和TCO以及双面印刷电极,HJT电池具有双面对称性,正反面受光照后都能发电,可以做成双面组件。PERC电池的双面率(背面效率与正面效率比值)一般为60%-70%,并且由于背面特殊的钝化开槽设计使得其双面率难以进一步提高,而HJT高度对称结构使其双面率能够达到90%-96%,其年平均发电量比单面电池片组件高出约10%。
HJT的对称结构和低温工艺有利于硅片薄片化应用。HJT电池片的对称结构减少了电池制作中的机械应力和热应力,HJT整个工艺通常不超过200℃,硅片本身受热损伤和热形变影响小,可以使用更薄的硅片,因此更适合薄片化发展,日本三洋早年的HJT电池厚度可达98μm。根据solarzoom的数据显示,以120-130μm的HJT电池与170μm的PERC电池对比,薄片化的HJT电池转换效率的损失不足0.1%,而且碎片率的上升也不到2%。却带来了单瓦硅耗的减少,大幅降低了硅成本。
优势五:工艺流程短,利于产业化
HJT电池生产工艺流程较短。HJT电池生产过程的核心即为各层薄膜的沉积,不涉及扩散、注入等工艺,整体而言其工艺流程较短,主工艺仅有4步,即清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO镀膜、丝网印刷4个工艺环节。而BSF电池需要6道工艺、PERC需要8道工艺、TOPCON需要10多道工艺,HJT是目前光伏电池中工艺流程较短的技术路线,较短的工艺流程降低了工艺控制的复杂程度和产业化的难度,可以同时提高电池片良率和生产效率,目前已实现HJT量产的产线产品良率可稳定在98%以上。
HJT电池生产主工艺分为以下4步:
①清洗制绒:对硅片进行清洗并形成绒面以陷光,采用RAC工艺或臭氧清洗,清洗制绒设备约占设备总投资的10%。
②非晶硅薄膜沉积:非晶硅薄膜沉积是形成HJT结构的关键,采用PECVD设备完成,约占设备总投资的50%。
③TCO镀膜:双面沉积透明导电氧化物薄膜,具备良好的透光性和导电性,降低了表面光反射损失,同时弥补非晶硅薄膜导电性差的特点,收集载流子并运输到电极上。工艺上采用RPD或PVD设备,约占设备投资额的25%。
④丝网印刷:金属极化,与P-N结两端形成紧密的欧姆接触,约占设备总投资额的15%。
优势六:可结合钙钛矿、IBC提升转换效率,HJT技术生命周期长
HJT电池具备转换效率提升空间。HJT电池转换效率已位居晶硅电池前列,但仍有进一步的提效空间,可通过提高开路电压、短路电流、填充因子三方面着手提效。HJT作为底层平台技术,可搭载IBC和钙钛矿等其他工艺进一步提升转换效率,转换效率最高已提升至30%+,具备较强的延展空间。
HJT+IBC=HBC,转换效率可提升至26%+。IBC是将正负电极移到电池片背面,特点为P-N结在背面呈叉指状间隔排列,而正面无栅线遮挡,因此避免了遮光电流损失。HBC在IBC基础上在电池背面插入非晶硅钝化层和透明导电膜层,具有更好的钝化效果。2017年日本Kaneka公司HBC电池实验室效率可达26.63%。
HJT是最适合叠钙钛矿的电池,HJT+钙钛矿叠层工艺可将电池转换效率提升至30%+。HJT晶体硅主要吸收太阳的红外光,而钙钛矿可有效利用紫外和蓝绿光,叠层技术用低温沉积工艺实现短波长吸收和长波长吸收的结合,从而拓宽太阳电池对太阳光谱的能量吸收范围,大幅提高转换效率。2020年OxfordPV光伏钙钛矿晶硅叠层电池在1.12平方厘米的面积上达到了29.52%的实验室转换效率,后续甚至有望进一步提升至30%以上。
二、目前HJT的产能和量产情况如何?
HJT发展历程:经历47年,21年逐步量产
HJT发展至今已有47年时间,伴随着技术的迭代、转换效率的提升,HJT发展可分为三个阶段:
1974-1996年,HJT研发阶段。1974年WalterFuhs提出非晶硅与晶硅结合的HJT结构,并于1983年研制出HJT电池,但转换效率仅12.3%。1991年日本三洋首次在硅异质结结构的太阳能电池中应用本征非晶硅薄膜,实现了异质结界面钝化作用,其转换效率高达18.1%,日本三洋申请了专利。
1997-2014年,HJT工艺发展阶段。1997年日本三洋生产HJT光伏组件,此后HJT电池的转换效率不断提高,2003年三洋HJT太阳能电池的实验室效率达到了21.3%。2013年,松下研制了厚度仅有98μm的HJT电池,效率达24.7%。2014年,松下采用IBC技术,将HJT电池的转换效率提升到25.6%。德国光伏设备公司Roth&Rau以及法国国家太阳能研究所也投入HJT电池的研发。
2015-至今,国产商业化阶段。2015年后,松下对于HJT电池的专利已经过期,技术壁垒消除,国产厂商纷纷布局HJT。2017年,晋能试生产HJT电池,2018年实际产能已经达到50MW,2019年3月,晋能HJT电池量产平均效率突破23.79%;通威、爱康等厂商宣布GW级量产线计划,HJT电池规模化应用在即。
HJT产能:量产产能有望快速增长
2020年全球HJT在产产能已超5GW,国产厂商产能占比超30%。根据PVInfoLink统计,2020年全球HJT在产产能已超过5GW,包括松下在日本和马来西亚合计1GW的产能、REC新加坡600MW产能、国内钧石600MW产能、晋能120MW产能、通威合肥、成都、华晟500MW在产产能等。目前在产的中试线产能4GW左右,全球在产的量产线合计产能约为1.5GW,在产HJT产能中国产电池企业产能占比约50%。
GW级投资规划频出,2021年HJT新投资产能有望达1015GW。目前华晟新能源、钧石能源、山煤国际、通威股份、爱康科技、东方日升、明阳智能、金刚玻璃等企业均已宣布投资新建GW级的HJT相关项目,据公开资料显示,目前市场上规划HJT电池片技术的产能有近40GW+。2020年10月,通威完成1GW的HJT电池招标,标志着HJT电池开启GW级建设时代,根据目前的扩建项目情况统计,我们预计21年将新增10GW的HJT招标产能。
HJT转换效率:量产线最高转换效率已突破25%
国内中试线转换效率突破25%+,半年时间转换效率提升近1pct。中试线方面,HJT电池于2020Q3开始在国内多条中试线上实现约24.0-24.3%的平均转换效率,阿特斯21年3月末电池效率达23.9%,备受市场关注的合肥通威线的最新电池效率稳定在24%左右。21年6月1日隆基HJT电池转换效率已达25.26%。
国内量产线最高转换效率已达25%+,量产转换效率快速提升。量产线方面,21年3月18日安徽华晟500MWHJT电池量产项目正式流片,首周试产HJT电池片平均转换效率达到23.8%,最高效率达到24.39%。随着不到3个月的产能爬坡,6月8日华晟量产平均效率已达24.71%,单片最高效率达25.06%。21年5月30日,经德国哈梅林太阳能研究所认证,迈为HJT量产电池转换效率达25.05%。
三、如何提高现有HJT产线的转换效率?
非晶硅镀膜工艺优化:提升钝化效果
HJT电池可获得较高的转换效率,非晶硅薄膜的钝化效果是关键,提升钝化效果的关键是降低杂质影响,目前可通过改变镀膜顺序和预处理工艺来减少杂质。
改变PECVD镀膜顺序,减少本征层硼污染,转换效率有望提升0.15%。目前生产HJT镀膜一般先完成一面镀膜,再翻面完成另一面镀膜,即ip+in或in+ip的顺序,该工艺的缺点在于p型掺杂层镀膜完成后,硼残留在腔体及托盘表面,硼污染会影响本征层的钝化效果,降低转换效率。目前,PECVD设备采用两次翻面即i-in-p镀膜,可有效减少硼污染。迈为新一代PECVD设备已开始使用该技术,由2台CVD变为3台CVD,并增加一次翻片,使得电池转换效率提升0.15%。
硅片预处理工艺,减少硅片杂质提升转换效率。可通过氢氟酸或氢等离子体对硅片进行预处理,减少硅片表面的重金属杂质,从而提升少子寿命、提高电池片效率,优化界面钝化效果。
HJT电池膜层优化:非晶微晶相结合
提升非晶硅薄膜的晶化率可有效提升转换效率。HJT电池的转换效率与非晶硅薄膜的晶化率、电导率和吸收率相关,如果把非晶硅的晶化率提高,电导率会大幅提高,而自吸收则下降,可以减少ITO横向电导的压力,实现更好的钝化效果。
非晶微晶相结合可提升HJT转换效率。纳米晶硅/微晶硅是由晶粒和非晶组成的一种混和材料,其晶化率更高,具有良好的长波响应特性,可与非晶硅组成叠层结构,提高太阳光谱响应范围,减小寄生吸收、增加横向导电性、减小带隙失配、减小对低温银浆温度的限制,提升电池转换效率。
非晶微晶相结合技术目前还处于实验室阶段,规模化应用仍需时日。微晶硅沉积使用PECVD、HWCVD或VHF-PECVD技术,目前由于微晶硅生长速率较慢,且存在纵向不均匀,在界面处易生成非晶孵化层,影响电池性能,一般使用VHF-PECVD制备微晶硅,但该技术目前规模化生产的薄膜均匀性较差,纳米晶硅/微晶硅作为未来HJT的发展方向,大规模应用仍需解决技术工艺问题。
电池材料优化:靶材、银浆材料优化,提升转换效率
靶材的选择决定了薄膜的光电特性,进而影响电池转换效率。目前TCO镀膜主要采用PVD或RPD技术,PVD主要采用ITO和SCOT靶材,目前ITO靶材已较为成熟,ITO的锡含量越低,电池转换效率越高,97/3和99/1低锡含量溅射靶材所制备的异质结电池的转换效率要优于普通成分比为90/10的ITO靶材。RPD主要采用IWO和ICO靶材,新型ICO靶材载子迁移率可达50-150cm2/Vs,高于IWO的40-80cm2/Vs,有望大大优化薄膜性能,未来靶材材料的创新有望进一步带动电池转换效率的提升。
HJT低温银浆电阻率较高。目前PERC电池采用的高温银浆是1-3um的球形银粉,该种银粉在烧结过程中部分熔融形成电阻低的银电极,目前晶硅电池电阻率水平是在2-3*10-6Ωcm。而HJT电池工艺中的电极成型温度达不到可使球形银粉部分熔融烧结的要求,所以电阻较高,目前HJT低温银浆电阻率达到5-6*10-6Ωcm,是高温银浆的1.5-2倍,这是HJT电池串联电阻高的主要原因之一。
低温银浆材料优化,可降低电阻率提升电池效率。目前,一方面通过对不同尺寸、不同形貌银粉的复配,使银粉在银浆中达到最优的密堆积状态,减少电极固化后的内部孔洞密度。另一方面并通过提升银含量,提升电极固化过程的体积收缩率,增加电极固化后银颗粒之间的接触点及接触有效性,HJT银浆电阻率有望降低至3-4*10-6Ωcm,电阻降低可有效提升HJT电池效率。
组件结构优化:无主栅设计提升转换效率
无主栅技术具备提升光照面积并降低电阻的优势。光伏栅线的责任在于传导电流,从电阻率的角度分析,栅线越细则导电横截面积越小,电阻损失越大,而栅线越粗会遮挡部分太阳光进入电池,因此主栅和副栅设计的核心是在遮光和导电之间取得平衡。无主栅技术保留正面传统的丝网印刷,制作底层细栅线,然后通过不同方法将多条垂直于细栅的栅线覆盖在细栅之上,形成交叉的网格结构,以金属线代替传统焊带,汇集电流的同时实现电池互联,从而减少阳光遮挡,降低电阻。
无主栅技术可提升0.3%的电池转换效率。梅耶博格的SWCT技术将内嵌铜线的聚合物薄膜覆盖在HJT电池正面,在组件层压过程中,依靠层压机的压力和温度使铜线和丝网印刷的细栅线直接结合在一起,铜线代替了银主栅,节省了材料成本。预计SWCT可将组件封装后的电池片转换效率提升0.3%,耗银量最高可减少83%。
转换效率提升路径清晰:预计2025年HJT量产平均转换效率达26%+
预计2025年HJT量产平均转换效率达26%+,HJT+钙钛矿中试线效率可达28%。按照目前HJT电池厂对HJT技术升级的规划,预计21年通过改变PECVD镀膜顺序、吸杂工艺等方式,HJT量产稳态效率可达24.7%+;22年可通过银浆、靶材的材料优化将HJT平价量产效率提升到25%;23年可通过非晶微晶相结合,将量产平均转换效率提升到25.5%;24年通过无主栅等技术将HJT电池量产效率提升到26%;25年通过HJT叠层钙钛矿中试线效率达28%,HJT量产线效率有望达26%+。
四、如何看待HJT和TOPCon两种技术路线?
电池转换效率:TOPCon理论效率高,HJT中试和量产线效率更优
TOPCon电池通过背面钝化提升发电效率。TOPCon即隧穿氧化层钝化接触电池,前表面与N-PERC电池没有本质区别,主要区别在于采用超薄二氧化硅(SiO2)隧道层和掺杂非晶硅钝化背面,二者共同形成了钝化接触结构,可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴的复合,进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集,从而极大地降低了金属接触复合电流,提升了电池的开路电压和短路电流,从而提升电池的转换效率。
双面钝化TOPCON电池理论效率极限高,单面钝化TOPCON电池理论效率与HJT接近。根据ISFH的测算,PERC、HJT、TOPCon电池的理论极限效率分别为24.5%、27.5%、28.7%。TOPCon电池理论效率高于HJT,但是28.7%的理论效率需要实现双面多晶硅钝化,正表面多晶硅钝化吸光严重,电池生产难度非常大,双面多晶硅钝化TOPCon电池实验室效率仅22.5%。目前常用的背表面钝化技术TOPCon电池理论效率极限为27.1%,与HJT理论效率差异不大。
HJT中试线和量产线效率更优。目前PERC、HJT、TOPCon电池中试线最高效率纪录依次为24.09%(隆基)、25.18%(通威)、25.07%(隆基),量产效率最高纪录分别为23.05%、25.06%、23.85%。目前PERC电池量产效率已越来越接近理论极限,HJT中试线和量产线效率优于PERC和TOPCon。
生产工艺:HJT工艺简单,TOPCon有待工艺改进提升良率
生产工艺方面,TOPCon电池工艺最难最复杂,PERC次之,HJT工艺最简单。PERC、HJT、TOPCon电池生产分别需要10/6/13步。相较于PERC,TOPCon多了3道工序,包括硼扩、非晶硅沉积、镀氧化层膜,该三大工艺均存在较多技术挑战,因此目前TOPCon电池良率约为90%以下,低于PERC9899%的良率。HJT由于工艺仅6步,电池良率约9899%,随着工艺的改进,HJT和TOPCon的生产良率有望持续提升。
TOPCon电池良率提升主要需要解决硼扩散难题,以及LPCVD多晶硅薄膜制备难题。
硼扩散面临的问题:
①硼在硅中的浓度难以把握,浓度低不易得到高浓度发射区,浓度高会导致硼原子不激活,难于制备选择性发射层。
②扩散对管材要求高,硼扩散过程容易出现黏舟、黏管、腐蚀管壁的情况。
③扩散温度高,温度达950度,扩散时间较长。
LPCVD多晶硅薄膜制备面临的问题:
①热壁沉积问题,在沉积非晶硅膜的同时在管壁上也沉积同样厚度的膜层,经常要清洗管道,降低了生产效率。
②原位掺杂较难。有死层、会降低沉积温度。因此一般需要沉积本征非晶硅,再进行磷扩散。
③存在绕镀,导致良率下降,需要后续使用湿法清洗正面绕镀。
④后扩散过程中,杂质原子会透过SiO2层进入单晶硅区域,导致钝化失效。
成本:TOPCon电池非硅成本低,HJT降本路线清晰
目前TOPCon电池成本低于HJT约0.13元/W。以166的电池为例,假设Topcon银耗150mg,HJT240mg,PERC、TOPCon、HJT非硅成本约为0.2/0.29/0.42元/W,TOPCon和HJT非硅成本较PERC高45%/110%。TOPCon电池中非硅成本占比38%,其中银浆、设备折旧、辅材和其他在总成本占比分别为16%/4%/9%/9%。HJT电池中非硅成本占比47%,其中银浆、设备折旧、辅材和其他在总成本占比分别为25%/5%/6%/11%。HJT与TOPCON相比成本差距主要体现在银浆上,银浆、设备折旧、辅材和其他HJT分别高于TOPCON电池0.1/0.02/0.01/0.01元/W。
HJT银浆降本路线更为清晰。银耗是导致HJT和TOPCon电池成本差异的核心,20年底HJT银耗约240mg,而TOPCon银耗约150mg。通过多主栅技术以及新款副栅材料的应用,可将HJT银耗降至160mg,达到与TOPCON银耗差不多的水平。此外,HJT可通过银包铜技术,将银耗降至106mg。由于银包铜是低温工艺,无法在TOPCON电池应用,目前TOPCON电池正在研发电镀铜工艺,由于铜容易氧化,过程涉及湿化学,拉力较难控制,因此电镀铜工艺较难,目前还处于实验室阶段。
TOPCon可在PERC产线上改造升级,设备投资额低。由于TOPCon和PERC工艺相似,因此在PERC产线上新增非晶硅沉积的LPCVD/PECVD设备以及镀膜设备,可将PERC产线升级至TOPCon。目前PERC设备投资在1.2-1.5亿元/GW,TOPCon投资约2-2.5亿元/GW,将PERC改造为TOPCon仅需0.8亿元/GW,可大幅降低电池设备投资成本,拥有PERC电池产能的企业投资意愿更强。而HJT是低温工艺,因此需要重新新建产线,投资额在4-4.5亿元/GW。但目前HJT设备折旧上与TOPCon相比成本差异仅0.02元/W,未来通过设备零部件国产化,以及HJT规模的上量,设备投资额有望降至4亿元以内,进一步降低设备折旧成本差异,拉动投资意愿。
五、HJT产业链配套情况如何?
硅料:退火吸杂工艺有望解决硅料纯度瓶颈
N型硅片对硅料纯度要求高,因此N型硅片成本高于P型。N型硅片对于多晶硅原料以及部分辅材的纯度要求更高,同时因为磷在硅中的分凝系数仅为0.35,在以其为掺杂剂的N型单晶拉制过程中,杂质分布的均匀性较难控制,因此N型硅片较P型硅片溢价约8%。
退火吸杂技术将降低N型硅片对硅料纯度的要求,有望降低N型硅片成本。目前迈为等企业已研发出退火吸杂设备,在硅片生产过程中采用退火吸杂的工艺,减少硅片表面的重金属杂质,从而提升少子寿命、提高电池片效率的均值并减小其方差,采用退火吸杂技术只需增加扩散炉,成本增加不到0.01元/W,但可使用生产P型硅片所用的杂质含量较高的硅料,可大幅降低N型硅片成本,有望实现N型硅片和P型硅片同价。
硅片:薄片化有望加速HJT渗透
目前现有硅片产能均可生产N型硅片。PERC电池用的是P型硅片,即在硅片中掺入硼的硅片,而HJT电池用的是N型硅片,是指硅片中掺入磷。目前隆基、中环、晶科、晶澳、上机数控等硅片企业的现有产能均可生产N型硅片。20年12月,高景太阳能的50GW光伏大硅片项目明确技术路线为N型。由于20年PERC电池为主流,因此N型硅片产量约为5%,随着HJT和TOPCon电池技术的日益成熟,N型硅片产量有望快速增长。
硅片薄片化发展已成为趋势,HJT优势明显。HJT电池由于其对称结构较PERC更适合薄片化硅片,而硅片薄片化可大幅降低硅料用量,降低硅成本。根据中环股份的测算,硅片厚度从175μm减薄至160μm,可以覆盖多晶硅料8元/KG的价格涨幅,减轻硅料的成本压力。目前光伏硅片主流厚度从180μm转向175μm,21年2月中环股份表示愿意配合下游客户逐步推动170μm、165μm和160μm厚度单晶硅片的应用,硅片薄片化将加速HJT电池的渗透。
组件:半片渗透率提升,促进HJT电池发展
半片组件渗透率快速提升。半片电池组件与传统组件相比,由于减少了内部电路内耗,封装效率提高,且组件工作温度降低,提高了组件的可靠性和安全性。2020年半片组件渗透率快速提升,半片组件渗透率达71%,同比提升50pct。
HJT电池多为半片,半片组件渗透率提升有望促进HJT电池发展。目前国产的HJT电池多为半片电池,阿特斯250MW产线已采用182半片,通威合肥250MW中试线采用210半片,半片HJT电池可使用更薄的硅片来实现降本目的,并且半片电池可降低切损,降低隐裂,提升电池可靠性,理论上HJT若采用半片工艺,硅片厚度可低至120μm,可大幅降低硅耗。目前半片组件渗透率快速提升,有望促进HJT电池的快速发展。
六、如何来降低HJT的成本?
降低HJT电池非硅成本是关键
HJT非硅成本占比高于PERC。HJT电池的成本主要由硅片、浆料、靶材、设备折旧和其他构成,成本占比分别为53%/25%/6%/5%/11%。目前HJT非硅成本占比约47%,而PERC电池非硅成本占比约43%,主要是HJT低温银浆、靶材、设备等非硅成本较高。
HJT电池成本较PERC每瓦高0.18元,94%的成本增加在非硅成本上。假设PERC和HJT电池转换效率分别为22.7%/24%,产品良率分别为98.9%/98.5%,单片银耗分别为90/120mg。由于N型硅片较P型硅片溢价8%,预计HJT单瓦硅片成本为0.48元,较PERC高2.1%。由于低温银浆较高温银浆溢价30%,且HJT银耗更高,HJT单瓦银浆成本约为0.23元,较PERC高130%。由于HJT设备单位GW需要4.5亿元投资,而单位GW的PERC设备投资约1.7亿元,因此HJT设备单瓦折旧约0.05元,较PERC高150%。此外,HJT靶材成本每瓦约0.05元,而PERC无靶材成本。由于HJT生产工序少,制造费用等预计每瓦较PERC低0.03元。综合以上,HJT电池生产成本约为0.9元/W,与PERC0.72元/W的成本相比高出0.18元/W,高出的成本中硅片、银浆、靶材、设备折旧成本增加的占比分别为6%/72%/28%/17%。未来HJT降本主要依靠硅耗减少、银浆降本、靶材国产化、设备降本来实现。
银浆降本:银包铜技术有望大幅降本,栅线工艺优化降低银耗
目前HJT电池银耗约为PERC的2倍多。PERC的银浆通过高温烧结固化,银粉熔融在一起,容易形成导电通路。而HJT是低温工艺,低温银浆的导电性能弱于高温银浆,因此需要提高银的含量来提高导电性。以166电池片为例,单片HJT电池银浆耗量超过200mg,而PERC电池银耗约为90mg。
银包铜技术可大幅降低银耗,单瓦成本降低0.12元。银包铜是在铜的表面包裹银粉,低温加工工艺使得铜作为导电材料,从而降低银的使用量。一般低温银浆中银含量约92%,8%为有机物玻璃粉等,而银包铜中银、铜、有机物的含量分别为41%/51%/8%,使得银含量占比降低近一半。以166电池片为例,银包铜技术可使HJT电池银耗降至106mg,达到与PERC接近的银耗水平。而银包铜技术需采用低温工艺,对于PERC、TOPCON的高温工艺不适用,可快速降低HJT的银耗差距。考虑到低温银浆相比高温银浆30%的溢价,在其他条件不变的情况下,若银耗相同,HJT的电池的单瓦成本将由0.9元降至0.78元,较PERC成本高8%。
银包铜技术有望得到量产验证。目前京都KE公司可实现银包铜量产,华晟将于21年6月采用银含量62%的银包铜浆料进行试验,若试验通过,HJT电池单位银耗与PERC电池单位银耗之间的差距将从2020年的100%左右急剧缩小到20%以内。若华晟通过银包铜试验,21Q4将采用银包铜技术进行量产,HJT银耗仍有进一步下降空间,贴近甚至低于PERC银耗量,真正开启HJT技术的低成本量产时代。
高精串焊技术可降低银耗,单瓦成本降低0.08元。目前主栅银耗约为20mg,细栅银耗约110mg,通过高精度串焊减少主栅pad点大小,使得主栅变细、变短,副栅变少,减少细栅及主栅银耗,银耗有望从180mg/片降至120mg/片,电池单瓦成本有望降低0.08元。目前高精串焊技术已在华晟量产线上进行使用,预计21年6月底前会有4台高精串焊设备进行量产试用。
无主栅技术可降低银耗,每瓦成本降低0.11元。得益于HJT电池表面导电的特性,取消金属栅线电极,直接贴合低温合金包覆的铜丝到TCO上,形成欧姆接触,可制造无主栅电池,无主栅后银浆耗量有望从180mg降至100mg,每瓦成本降低0.11元。
低温银浆有望实现进口替代,大幅降低银浆价格。高温银浆市场已逐步实现进口替代,国产厂商于2017年对高温银浆进行进口替代,到2020年国产品牌帝科股份、苏州固锝、匡宇科技、常州聚合高温银浆市占率约40%+,海外供应商日本KE、杜邦、汉高、贺利氏由于成本劣势,正逐步被国产品牌替代。目前低温银浆由于对原料要求高,90%的低温银浆由日本KE供应,未来随着国产HJT投资规模的扩大,低温银浆也有望实现进口替代,常州聚和、苏州晶银已经实现低温银浆小批量生产,浙江凯盈进入产品测试阶段。目前进口银浆价格约6500-6800元/kg,国内低温银浆价格约为5000-5500元/kg,随着国产化量产,低温银浆价格有望降至5000元/kg以下,与高温银浆平价。
靶材降本:国产化有望大幅降低靶材成本
靶材是TCO薄膜生产的核心材料。TCO薄膜生产主要采用ITO、SCOT、IWO、ICO四种靶材,溅射是制造TCO薄膜的主要工艺,利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集,形成高速离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面的原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体称为溅射靶材。TCO薄膜沉积主要采用PVD和RPD两种技术,PVD技术以ITO、SCOT作为靶材,RPD以IWO、ICO作为靶材。
靶材的生产制造具有一定的技术壁垒。由于靶材的质量直接影响TCO薄膜的一致性和均匀性,因此靶材的纯度、致密度和均匀性等要求较高,靶材的金属纯度要求达到99.995%以上,靶材的致密度对TCO薄膜的电学和光学性能有显著影响,靶材的成分、晶粒度直接影响薄膜的一致性和均匀性,因此靶材的材料和制造工艺具有一定的技术壁垒。
大尺寸高纯靶材市场被日韩企业占据。高纯溅射靶材上游的高纯金属市场主要被日韩企业垄断,目前高纯溅射靶材的主要供应商为日本三井、东曹、日立、三星、康宁,国内企业在大尺寸高纯靶材的生产能力与外资相比仍有差距,日韩企业可做出长3000毫米、宽1200毫米的靶材,但国产靶材的长度不超过1000毫米。
ITO、IWO靶材已逐步实现国产化,国产化有望将电池的靶材成本降低57%。目前国内先导、映日等企业ITO靶材已较为成熟,先导通过收购优美科国际公司,其靶材生产的纯度、密度大幅提升,长度可达4000毫米,目前SCOT靶材正在研发,IWO壹纳光电已实现国产。以IWO靶材为例,在同样是4-4.5g/cm³的密度下,进口靶材价格为3200元/kg,对应电池靶材成本0.6-0.7元/片,国产靶材价格约2000元/kg,对应电池靶材成本0.2-0.3元/片,采用国产靶材电池单片成本可降低57%。
设备降本:国产化+提升效率,设备投资额有望不断下降
HJT设备国产化可大幅降低成本。2017-2018年HJT设备主要由梅耶博格、YAC、AMAT、日本住友等外资品牌提供,设备成本约10-20亿/GW;2019年迈为、钧石、捷佳伟创等开始进行进口替代,设备成本降至5-10亿/GW;2020年6月欧洲老牌光伏设备龙头梅耶博格退出HJT的竞争,国内设备商加码研发,迈为和钧石具备了HJT整线设备供应能力,20年HJT设备成本降至5亿/GW左右,随着量产产能的投放,以及设备国产化率的提升,预计21年HJT设备成本有望降至4亿/GW。
非晶硅沉积和TCO制备设备降本是关键。HJT生产包括清洗制绒、非晶硅沉积、TCO制备、丝网印刷和光注入退火,以上五个环节设备成本占比分别10%/50%/20%/15%/5%,非晶硅沉积和TCO制备的设备占到整个设备成本的70%,是降本的关键。
非晶硅沉积设备降本主要依靠设备国产化和提升生产效率。目前非晶硅沉积主要采用PECVD设备,有量产供应能力的PECVD设备商有梅耶博格、应用材料、迈为股份、理想万里晖。目前PECVD进口设备的价格约4.8亿/GW,国产设备的价格仅2亿/GW,价格为进口设备一半。国产设备成本低主要是生产效率较高,2018年梅耶博格PECVD生产效率是2400片/小时,整线年产能只有110MW,导致整线设备投资额高达10亿/GW。2019年迈为给通威提供的设备将PECVD生产效率提升至6000片/小时,整线年产能达250MW,整线成本降至6亿/GW。PECVD生产效率的提升可大幅降低设备成本,目前迈为PECVD设备生产效率可达8000片/小时,年产能提升至400MW,整线成本降至4亿/GW左右。
TCO设备有望通过国产化进一步降本。TCO膜的生产采用PVD和RPD技术,PVD工艺较为成熟,主要进口设备供应商包括冯阿登纳、梅耶博格、新格拉斯,国产厂商包括迈为、钧石能源、捷佳伟创、捷造光电等。冯阿登纳和新格拉斯PVD设备效率可达8000/6000片/小时,迈为PVD设备效率也达到了8000片/小时,未来有望提升至10000片/小时,可进一步降低成本。RPD方面,国内捷佳伟创已获得住友公司RPD授权,每小时生产效率由梅耶博格的3000片提升到每小时5500片,随着国产设备的降本增效,TCO设备有望持续降本。
硅片降本:HJT相比PERC更适合硅片薄片化,可大幅降低硅成本
PERC电池薄片化面临压力。硅片薄片化可降低硅成本,硅片每减薄20μm,对应组件成本降低约5-6分/W。目前PERC电池厚度一般在170-180μm,由于PERC电池是非对称结构,若降到160μm以下容易发生硅片碎片,PERC电池也容易发生弯曲,导致转换效率的降低,甚至短路现象,理论上PERC电池厚度不能低于110μm。
HJT电池结构对称,适合硅片薄片化发展。HJT电池片的对称结构减少了电池制作中的机械应力,因此硅片的碎片率更低;由于HJT是低温工艺,生产工艺在200°C以下,硅片在低温下也不容易发生翘曲,薄片化电池的良品率更高。此外,HJT电池在硅片变薄的情况下,开路电压上升,短路电流下降,电池的效率能够基本维持不变,HJT更适合薄片化硅片。
HJT正不断探索薄片化进程。日本三洋早年的HJT电池厚度仅98μm,实验室转换效率可达到24.7%。目前理想万里晖PECVD产品可使硅片厚度降低到130-150μm,相比170μm的普通电池片,薄片化电池不仅转换效率的损失不足0.1%,而且碎片率的上升也不到2%,HJT产业将在未来几年进一步探索120-130μm的薄片化进程。
硅片薄片化可降低电池硅耗。按照PERC电池175μm厚度计算,166/182/210出片量分别为62/51/38片。若HJT电池厚度降至160μm,166/182/210出片量将分别增加至68/56/42片,硅耗较175μm的PERC电池降低8.57%,若HJT电池厚度降至150μm,166/182/210出片量将分别增加至72/60/44片,硅耗较175μm的PERC电池降低14%
效率提升:带来各环节的成本摊薄
电池转换效率的提升可摊薄光伏全生命周期成本。由于HJT电池发电效率比PERC高1.0%-1.5%,因此HJT组件功率可以比PERC更大,大功率组件一方面具有价格溢价,另一方面可以带来电站建设成本的摊薄。考虑到全生命周期的成本摊薄,HJT电池修正成本优势=HJT电池生产成本差异+组件非硅成本差异+BOS成本差异+发电量溢价。
HJT较PERC具备全生命周期成本优势。以3.5元/W的光伏系统为例,假设HJT转换效率高于PERC1.3pct,HJT比PERC全生命周期每瓦发电量将多出7%,HJT电池会带来0.26元/W的含税销售溢价,虽然HJT电池成本较PERC高0.18元/W,但发电量的增加,HJT技术可以带来组件BOS成本下降0.015元/W,组件非硅成本下降0.025元/W,综合以上,HJT较PERC有0.12元/W的修正成本优势。
七、HJT规模化量产时代何时到来?
硅成本:2021实现硅片N、P同价,2022年N型硅片成本有望低于P型
2021年HJT电池硅成本可实现NP同价,2022年N型硅片成本有望低于P型。按照M6175μmP型硅片不含税价格3.59元/片,由于N型硅片硅料纯度要求高,因此N型硅片价格一般较P型高7%。P型硅片价格约3.84元/片,硅片每减薄5μm,单片价格下降约5分。当HJT电池厚度达150μm时,HJT硅片价格达3.59元/片,可实现P、N硅片同价。目前华晟量产线生产的硅片为150μm,并计划生产130μm的硅片,130μm的N型硅片成本将低于P型5%,2022年N型硅片成本有望低于P型。
未来HJT硅成本降本空间大。①吸杂降本:增加不到0.01元/W工序成本,可降低N型硅料纯度要求,缩减N、P硅片价差,提高电池转换效率0.2%。②半片化:目前迈为的HJT设备生产的电池片均为半片,210半片电池可兼容硅片薄片到100-120μm,可进一步降低硅成本;③边皮料利用:从圆棒到方棒的加工过程中,增加四个半圆中的硅材料利用,收料率可大幅提升8%+。此外,目前硅料价格快速上涨,HJT薄片化优势更加凸显,有望加速HJT薄片化进程。
非硅成本:2022年HJT非硅成本有望与PERC持平
2021年12BB成熟应用,HJT和PERC电池的非硅成本差异较2020年降低一半。2020年HJT非硅成本约0.42元/W,PERC电池非硅成本约0.2元/W,HJT非硅成本高于PERC电池110%。2021年通过12BB栅线的应用,银耗可由240mg/片降至190mg/片,通过应用新款KE132副栅浆料,加上图形优化,银耗可进一步降低至160mg/片,按照1万元的进口浆料价格计算,预计银浆成本降低0.11元/W,HJT非硅成本有望降至0.31元/W,非硅成本高于PERC电池59%。目前华晟量产线已成功导入12BB,M6硅片银耗已降至160mg,预计到21年底HJT和PERC电池的非硅成本差异将较2020年降低一半。
2022年银包铜和浆料、靶材国产化,HJT非硅成本有望与PERC持平。银包铜浆料的导入可将银耗由160mg/片降至106mg/片,银浆成本有望降低0.072元/W,随着HJT规模化量产,以及国产浆料替代进口,浆料价格有望由1万元/kg降至0.7万元/kg,银浆成本有望降低至0.11元/W,基本与PERC持平。此外,靶材国产化、加上新材料应用,靶材价格有望降低25%,靶材成本有望降低0.014元/W。基于以上降本路径,2022年HJT非硅成本有望达0.19元/W,届时将与PERC非硅成本持平。
八、如何看待HJT设备行业的竞争格局?
钧石设备镀膜均匀性好,产品稳定性高。钧石能源模块化链式PECVD系统采用独特的RF电极设计,电极间距可调节,稳定性好,载板温度均匀,沉积薄膜厚度均匀性好,可兼容M6、M10、G12硅片,设备uptime超过90%,目前节拍最高达5200wph。钧石PECVD目前主要用在通威、金石能源产线上。
迈为设备生产效率高,规模化量产具备高性价比优势。迈为PECVD设备核心优势是准动态镀膜工艺,目前节拍最高达8000wph,在华晟量产线上各项指标突出,量产转换效率达24.7%,uptime≥98%,碎片率小于0.25%,各项指标优异,且产能较高,具备量产的性价比优势。通威、华晟、阿特斯已采用迈为PECVD设备。5月28日,经德国哈梅林太阳能研究所测试认证,迈为股份研制的异质结太阳能电池片,其全面积(大尺寸M6,274.3cm2)光电转换效率达到了25.05%,刷新了异质结量产技术领域的最高纪录。