소개

2023년, 많은 태양전지 제조업체는 동일한 이사회 질문에 직면했습니다: 업계가 P형 PERC에서 N형 기술로 전환해야 한다면, 다음 투자는 TOPCon과 HJT 중 어디에 해야 할까?

프리미엄 및 제3의 경로 경쟁자

이미 PERC 라인을 운영 중인 회사가 TOPCon으로 업그레이드하는 데 드는 비용은 대략 GW당 5천만~8천만 위안입니다. 새로운 HJT 라인을 구축하는 데는 종종 GW당 2억~3억 5천만 위안이 필요했으며, 장비 가격이 하락하고 있음에도 불구하고 그 차이는 무시하기에 너무 컸습니다.

따라서 TOPCon이 단순히 가장 진보된 기술이어서 이긴 것이 아닙니다. PERC에서의 길이 자연스럽게 TOPCon으로 이어졌기 때문에 이겼습니다.

핵심 아이디어

태양광 산업은 진공 상태에서 TOPCon을 선택하지 않았습니다. 10년간의 PERC 장비, PERC 엔지니어, PERC 공급업체, PERC 품질 데이터, PERC 생산 습관의 무게 아래에서 TOPCon을 선택했습니다. 이는 경로 의존성.

기술 매개변수

의 전형적인 사례입니다.

비용 격차가 중요한 이유

기술적 장점

경로 의존성: TOPCon 승리의 숨은 힘

경로 의존성이란 오늘의 결정이 어제의 투자에 크게 영향을 받는다는 것을 의미합니다. 한 산업이 특정 경로를 중심으로 장비를 구축하고, 인력을 교육하고, 표준을 작성하고, 실패 데이터를 축적하고, 공급망을 최적화하면, 다른 경로로 전환하는 데 비용과 위험이 따릅니다.

TOPCon은 PERC로부터 세 가지 경로 의존성 계층을 모두 물려받았습니다.

• 낮은 전환 비용: TOPCon은 기존 PERC 라인 위에 붕소 확산 및 LPCVD 또는 PECVD 패시베이션 접촉 단계와 같은 몇 가지 주요 신규 공정 모듈만 필요로 했습니다.

• 긍정적 피드백 루프: 더 많은 TOPCon 라인이 장비 제조업체, 페이스트 공급업체, 공정 엔지니어 및 품질 팀이 TOPCon을 더 빠르게 개선하도록 장려했습니다.

• 고착 효과: TOPCon이 생산의 주류 언어가 되자 인재, 표준, 문제 해결 및 공급업체 개발이 모두 같은 방향으로 흐르기 시작했습니다.

더 많은 공장이 TOPCon을 선택했기 때문에 TOPCon은 더 강력해졌습니다. 더 강력해졌기 때문에 더 많은 공장이 선택했습니다. 이 루프가 결정적이었습니다.

HJT가 기술 경쟁이 아닌 산업 경쟁에서 패배한 이유

HJT는 기술이 나빠서 패배한 것이 아닙니다. 여러 면에서 기술적으로 매력적입니다.

• 대칭 구조는 강력한 양면 성능을 지원합니다.

• 비정질 실리콘은 우수한 패시베이션을 제공합니다.

• 저온 공정은 열 응력을 줄일 수 있습니다.

• 낮은 온도 계수는 더운 기후에서 성능에 도움이 됩니다.

• HJT는 미래의 페로브스카이트 탠덤 셀과의 호환성이 뛰어납니다.

그러나 HJT에는 심각한 산업적 문제가 있었습니다: PERC 생산 기반을 계승하지 못했다는 점입니다.

HJT를 선택한 공장은 기존 자산의 대부분을 교체하고, 엔지니어를 재교육하며, 새로운 공급업체 시스템을 구축하고, 새로운 수율 안정화 주기를 수용하며, 더 큰 투자 위험을 감수해야 했습니다. 태양광 제조 마진이 압박을 받던 시기에 이는 단순한 기술 결정이 아니었습니다. 생존을 위한 결정이었습니다.

BC: 세 번째 경로, 그러나 쉬운 지름길은 아니다

BC 기술은 종종 또 다른 가능성 있는 승자로 묘사되지만, 그 경로는 TOPCon 및 HJT와 다릅니다.

BC는 후면 접촉 구조가 셀 설계를 근본적으로 변경하기 때문에 기존 PERC 구조를 완전히 계승할 수 없습니다. 패터닝, 레이저 개방, 마스킹 및 정밀한 후면 접촉 형성이 필요합니다. 이는 TOPCon보다 훨씬 복잡합니다.

그러나 BC는 다양한 기본 기술에 접목될 수 있습니다:

• TBC: TOPCon에 후면 접촉을 결합하여 일부 TOPCon 공정 및 장비 로직을 공유합니다.

• HBC: HJT에 후면 접촉을 결합하여 HJT 패시베이션과 후면 접촉 구조를 결합합니다.

BC는 단순한 교차로가 아닙니다. 다양한 유형의 차량이 다닐 수 있는 새로운 고속도로와 같습니다. 그러나 고속도로 자체는 여전히 건설되어야 하며, 이는 비용이 많이 듭니다.

핵심 문제는 수율입니다. 추가 공정 단계마다 수율 저하 요인이 될 수 있습니다. BC가 수율, 비용 및 처리량을 TOPCon 수준에 근접시킬 수 있을 때까지는 프리미엄 시장에서 강세를 유지하지만 대규모로 TOPCon을 대체하기는 어려울 것입니다.

제품 응용 분야

태양광 제조업체에 미치는 의미

새로운 셀 또는 모듈 생산 능력을 계획하는 제조업체에게 TOPCon-HJT-BC 논쟁은 셀 효율성뿐만 아니라 공장 경제성에 관한 것입니다.

• 기존 PERC 기반 생산업체는 업그레이드 경로가 더 명확했기 때문에 자연스럽게 TOPCon으로 이동했습니다.

• 충분한 자본을 가진 신규 진입자는 HJT 또는 BC를 고려할 수 있지만 더 높은 공정 위험을 감수해야 합니다.

• 프리미엄 모듈 제조업체는 분산 발전, 지붕형 미관 및 고효율 부문을 목표로 BC를 사용할 수 있습니다.

• 장기 기술 투자자들은 HJT-페로브스카이트 및 TOPCon-페로브스카이트 탠덤 경로를 면밀히 주시하고 있습니다.

생산 엔지니어에게 미치는 의미

현장 엔지니어에게 향후 3년은 여전히 TOPCon 중심일 가능성이 높습니다. 가장 가치 있는 실무 기술은 여전히 전체 공정 TOPCon 제어와 관련될 것입니다.

중요한 영역은 다음과 같습니다:

• 사전 세정 및 표면 준비

• 붕소 확산 제어

• BSG 제거

• LPCVD 또는 PECVD 패시베이션 접촉 형성

• 어닐링 공정 윈도우

• Al₂O₃ 및 SiNₓ 막 증착

• 금속화 및 페이스트 매칭

• 고장 분석 및 수율 개선

동시에 엔지니어들은 페로브스카이트 탠덤 발전을 간과해서는 안 됩니다. 주목해야 할 핵심 지표는 실험실 효율뿐만 아니라 안정성, 대면적 성능 및 공정 재현성입니다.

페로브스카이트 탠덤 전환점

경로 의존성은 강력하지만 영구적이지 않습니다. 새로운 경로의 성능 이점이 전환 비용을 정당화할 만큼 충분히 커지면 깨질 수 있습니다.

이것이 페로브스카이트 탠덤이 중요한 이유입니다. 탠덤 기술이 안정적인 산업 생산에 도달하면, 단일 접합 TOPCon과 단일 접합 HJT 사이의 오래된 논쟁은 덜 중요해질 수 있습니다. 업계는 결정질 실리콘만 최적화하는 것에서 전체 효율 한계를 재구축하는 쪽으로 전환할 수 있습니다.

HJT 지지자들은 이에 크게 베팅하고 있습니다. HJT의 저온 공정과 대칭 구조는 페로브스카이트 탠덤 통합에 자연스럽게 적합합니다. 그러나 TOPCon 회사들도 탠덤 솔루션을 개발하고 있으므로 HJT만이 유일한 승자는 아닙니다.

문의 및 구매

세 가지 명확한 판단

첫째, TOPCon은 향후 3년간 주류 경로로 남을 것입니다. 2026년부터 2029년까지 TOPCon은 70% 이상의 시장 점유율을 유지할 가능성이 높습니다. 그 장점은 효율성뿐만이 아닙니다. 장비 가용성, 숙련된 엔지니어, 공급업체 성숙도, 품질 데이터베이스 및 낮은 업그레이드 위험입니다.

둘째, HJT는 진정한 반등을 위해 페로브스카이트 탠덤이 필요합니다. HJT가 단일 접합 기술로만 남는다면 TOPCon의 산업 규모를 역전시키기 어려울 것입니다. 페로브스카이트-HJT 탠덤이 안정적인 대량 생산에 도달하면 상황이 바뀔 수 있습니다.

셋째, BC는 수율과 비용 문제를 해결한다면 TOPCon에 가장 강력한 구조적 위협입니다. BC는 외관 및 광학 손실 감소에서 명백한 장점을 가지며, 특히 고급 옥상 및 분산형 애플리케이션에 적합합니다. 그러나 공정이 안정적이고 경제적이지 않다면 보편적인 대체재가 아닌 프리미엄 경로로 남을 것입니다.

최종 생각

최고의 기술이 항상 먼저 승리하는 것은 아닙니다. 기존 도로에 잘 맞는 기술이 더 빨리 승리하는 경우가 많습니다.

TOPCon이 HJT를 이긴 이유는 HJT의 잠재력이 부족해서가 아니라, PERC의 10년간의 산업적 축적이 직접적으로 TOPCon을 가리켰기 때문입니다. 장비, 엔지니어, 공급업체, 공정 창, 공장 습관 모두 같은 방향으로 밀어붙였습니다.

HJT는 이제 산업을 역사적 경로에서 벗어나게 할 만큼 큰 기술적 배당이 필요합니다. BC는 막대한 투자와 공정 성숙도를 통해 자체 경로를 구축하려 하고 있습니다. 페로브스카이트 탠덤이 다음 실제 전환점이 될 수 있습니다.

Ooitech의 견해

장비 측면의 관찰자로서 Ooitech는 TOPCon의 부상이 태양광 기술 전환이 효율 차트뿐만 아니라 생산 현장에서 결정된다는 것을 상기시켜준다고 봅니다. 모듈 제조업체에게 승리하는 경로는 장비 연속성, 수율 램프업 속도, 재료 가용성 및 작업자 학습 곡선과 일치해야 합니다. 다음 혁신은 탠덤 기술이 오늘날의 TOPCon 고착을 극복할 만큼 큰 성능 향상을 제공할 때에만 올 것입니다.