Интрига солнечной энергетики: ячейки n-типа или p-типа?

Фотоэлектрическая солнечная энергетика сегодня является ключевым сектором мировой электроэнергетики по объёмам ежегодно привлекаемых инвестиций и вводимых мощностей.

В текущем году, по разным оценкам, в мире будет введено в эксплуатацию 114-130 ГВт солнечных электростанций.

Основа солнечных элементов

Консервативное Международное энергетическое агентство (МЭА) в своём недавнем прогнозе говорит, что солнечная энергетика прибавит 114 ГВт – рекордный объём за всю историю. Тайваньская компания EnergyTrend прогнозирует, что продажи солнечных модулей в 2019 году вырастут на 16% по сравнению с прошлым годом и достигнут 125,5 ГВт.

Кремниевые солнечные модули, на которые приходится порядка 95% мирового рынка, компонуются из элементов (ячеек), а последние, в свою очередь, производятся на основе кремниевых пластин.

Одной из интриг дальнейшего развития солнечной энергетики является выбор технологий солнечных элементов и пластин – p-тип или n-тип? Об особенностях этих технологий мы подробно рассказывали в статье «Солнечные элементы n-типа и p-типа. В чем различие?»

На основе кремниевых пластин и ячеек n-типа производятся высокоэффективные модули IBC и HJT (на HJT специализируется российский производитель группа компаний «Хевел»). Однако и ячейки p-типа также используются для выпуска солнечных модулей с высокой эффективностью, например, PERC. Единственный российский производитель кремниевых пластин «Солар Системс» сегодня специализируется на выпуске продукции p-типа.

На нижеприведенном графике из последнего издания справочника ITRPV («Международная дорожная карта технологий фотовольтаики») мы увидим, что в мире сегодня господствуют кремниевые пластины p-типа, но ожидается, что доля n-типа будет быстро расти и превысит 40% в 2029 году, а монокристаллические пластины p-типа будут занимать чуть большую долю.

В то же время следует отметить довольно высокую степень неопределенности в отношении будущего расклада рынка, которая отмечается в ряде других исследований. Во-первых, более высокая цена ячеек n-типа является основным препятствием их распространения. Во-вторых, ячейки p-типа достигли высоких показателей эффективности. Например, китайская LONGi Solar недавно установила новый мировой рекорд эффективности преобразования для моно PERC ячеек – 24,06%.

Аналитики PV InfoLink прогнозируют довольно быстрый рост рынка элементов n-типа – с нынешних 9 ГВт до примерно 26 ГВт в 2023 году, в том числе за счёт стимулирующих программ в КНР, направленных на продвижение эффективной продукции. Однако с учётом темпов роста солнечной энергетики это составит не более 15% мирового рынка – меньше, чем прогнозируется в ITRPV.

Специалисты из PV Tech отмечают взрывной рост производства ячеек моно-PERC (на пластинах p-типа), объем выпуска которых в 2014 году составлял всего 1 ГВт, а в 2019 году, как ожидается, составит примерно 60 ГВт. Сегодня – это явно доминирующая технология, дающая среднюю эффективность в интервале 21-22%, то есть вплотную приблизившаяся по этому параметру к HJT.

Весьма любопытно мнение главы по исследованиям компании PV-Tech & Solar Media Ltd., который считает, что будущий мировой технологический расклад (p или n-тип) во многом зависит от… позиции/решений крупнейшего нынешнего производителя солнечных модулей, китайской компании JinkoSolar. Мол, куда двинется Jinko, туда и пойдёт рынок. На сегодняшний день JinoSolar специализируется на высокоэффективной монокристаллической продукции p-типа:

В то же время компания начала выпуск TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) ячеек n-типа и уже показала их эффективность 24,2%.

Подведём итоги.

Производство компонентов для солнечной энергетики – инновационная сфера, где ни на минуту не прекращается гонка за эффективностью. Нет сомнений, что производство пластин n-типа в мире будет расти, в то же время будущие процентные соотношения технологий пластин (n или p) сегодня предсказать сложно. Очевидно, что в ближайшее десятилетие на рынке будут доминировать продукты p-типа, ну а что будет дальше посмотрим.

Представители «Солар Системс» говорят, что их завод «Солар кремниевые технологии», выпускающий сегодня пластины p-типа, сможет после небольшой модернизации начать выпуск и продукции n-типа.

Не исключено, что на российском рынке может возникнуть кооперация между «Солар Системс» и ГК «Хевел», которая потребляет кремниевые пластины n-типа. Впрочем, с учётом крайне малых объёмов российского рынка и производства (посмотрите на китайскую LONGi, которая будет выпускать 65 ГВт (!) кремниевых пластин в год), будет довольно сложно обеспечить конкурентоспособность российской продукции. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet