TOPCon ने HJT को क्यों हराया: पथ निर्भरता समझाती है

त्वरित उत्तर: TOPCon ने बाजार में HJT को उन कारणों से हराया जिनका सेल भौतिकी से कम और पथ निर्भरता से अधिक संबंध था। दोनों आर्किटेक्चर PERC से अधिक दक्षता बढ़ाते हैं, और HJT को शुरुआती दक्षता लाभ था। TOPCon जीता क्योंकि इसे मौजूदा PERC लाइन में जोड़ा जा सकता था — बोरॉन डिफ्यूजन, टनल ऑक्साइड और पॉलीसिलिकॉन डिपोजिशन उस उपकरण के ऊपर जो निर्माता के पास पहले से था — जबकि HJT के लिए थर्मल प्रक्रिया को निम्न-तापमान अनुक्रम से बदलना आवश्यक है। उस प्रतिस्थापन की लागत निर्णायक संख्या थी: एक लाइन को परिवर्तित करने का अर्थ था ऐसी तकनीक के विरुद्ध पूंजी लगाना जिसे शेष आपूर्ति श्रृंखला ने अभी तक मानकीकृत नहीं किया था। उस समय की उद्योग चर्चाओं ने रूपांतरण निर्णय को प्रति लाइन सैकड़ों करोड़ RMB की सीमा में रखा। परिणाम दर्शाता है कि विनिर्माण में, स्थापित क्षमता के साथ संगतता आमतौर पर एक मामूली प्रदर्शन बढ़त से अधिक महत्वपूर्ण होती है।

PV मॉड्यूल निर्माण · Jerry, Ooitech द्वारा

परिचय

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2023 में, कई सौर सेल निर्माताओं को एक ही बोर्डरूम प्रश्न का सामना करना पड़ा: यदि उद्योग को P-टाइप PERC से N-टाइप प्रौद्योगिकी की ओर बढ़ना है, तो अगला निवेश TOPCon या HJT में जाना चाहिए?

कागज पर, HJT सुरुचिपूर्ण लग रहा था। इसमें मजबूत पैसिवेशन, कम तापमान प्रसंस्करण, उत्कृष्ट द्विफलकीय प्रदर्शन, और एक आशाजनक सैद्धांतिक सीमा थी। लेकिन वास्तविक कारखानों में, निर्णय अक्सर एक संख्या द्वारा किया जाता था: रूपांतरण की लागत।

पहले से PERC लाइनें चला रही कंपनी के लिए, TOPCon में उन्नयन की लागत लगभग RMB 50-80 मिलियन प्रति GWहो सकती है। एक नई HJT लाइन बनाने के लिए अक्सर RMB 200-350 मिलियन प्रति GWकी आवश्यकता होती थी, भले ही उपकरण की कीमतें गिर रही हों। यह अंतर अनदेखा करने के लिए बहुत बड़ा था।

इसलिए TOPCon केवल इसलिए नहीं जीता क्योंकि यह सबसे उन्नत तकनीक थी। यह जीता क्योंकि PERC से सड़क स्वाभाविक रूप से TOPCon की ओर ले गई।

मुख्य विचार

सौर उद्योग ने TOPCon को खालीपन में नहीं चुना। इसने TOPCon को दस वर्षों के PERC उपकरण, PERC इंजीनियरों, PERC आपूर्तिकर्ताओं, PERC गुणवत्ता डेटा, और PERC उत्पादन आदतों के भार के तहत चुना। यह पथ निर्भरता.

तकनीकी पैरामीटर

का एक पाठ्यपुस्तक मामला है।

लागत अंतर क्यों मायने रखता था

तकनीकी लाभ

पथ निर्भरता: TOPCon की जीत के पीछे छिपी ताकत

पथ निर्भरता का मतलब है कि आज का निर्णय कल के निवेश से काफी प्रभावित होता है। एक बार जब किसी उद्योग ने एक मार्ग के आसपास उपकरण बनाए, लोगों को प्रशिक्षित किया, मानक लिखे, विफलता डेटा जमा किया, और आपूर्ति श्रृंखला को अनुकूलित किया, तो दूसरे मार्ग पर जाना महंगा और जोखिम भरा हो जाता है।

TOPCon को PERC से पथ निर्भरता की तीनों परतें मिलीं।

• कम स्विचिंग लागत: TOPCon को मौजूदा PERC लाइनों पर केवल कुछ प्रमुख नए प्रक्रिया मॉड्यूल की आवश्यकता थी, जैसे बोरॉन डिफ्यूजन और LPCVD या PECVD पैसिवेटेड कॉन्टैक्ट चरण।

• सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप: अधिक TOPCon लाइनों ने उपकरण निर्माताओं, पेस्ट आपूर्तिकर्ताओं, प्रक्रिया इंजीनियरों और गुणवत्ता टीमों को TOPCon को तेजी से बेहतर बनाने के लिए प्रोत्साहित किया।

• लॉक-इन प्रभाव: एक बार TOPCon उत्पादन की मुख्यधारा भाषा बन गया, तो प्रतिभा, मानक, समस्या निवारण और आपूर्तिकर्ता विकास सभी एक ही दिशा में बहने लगे।

TOPCon मजबूत हो गया क्योंकि अधिक कारखानों ने इसे चुना। अधिक कारखानों ने इसे चुना क्योंकि यह मजबूत हो गया। वह लूप निर्णायक था।

HJT ने औद्योगिक दौड़ क्यों हारी, तकनीकी दौड़ नहीं

HJT इसलिए नहीं हारा क्योंकि यह खराब तकनीक थी। कई मायनों में, यह तकनीकी रूप से आकर्षक है।

• सममित संरचना मजबूत द्विफलकीय प्रदर्शन का समर्थन करती है।

• आंतरिक अनाकार सिलिकॉन उत्कृष्ट पैसिवेशन प्रदान करता है।

• कम तापमान प्रसंस्करण थर्मल तनाव को कम कर सकता है।

• कम तापमान गुणांक गर्म जलवायु में प्रदर्शन में मदद करता है।

• HJT में भविष्य के पेरोव्स्काइट टंडेम सेल के साथ मजबूत संगतता है।

लेकिन HJT को एक गंभीर औद्योगिक समस्या थी: इसे PERC उत्पादन आधार विरासत में नहीं मिला।

HJT चुनने वाले कारखाने को मौजूदा संपत्तियों के बड़े हिस्से को बदलने, इंजीनियरों को फिर से प्रशिक्षित करने, एक नई आपूर्तिकर्ता प्रणाली बनाने, एक नया उपज रैंप-अप चक्र स्वीकार करने और अधिक निवेश जोखिम लेने पर विचार करना पड़ता था। ऐसे समय में जब सौर विनिर्माण मार्जिन दबाव में था, यह केवल एक तकनीकी निर्णय नहीं था। यह एक अस्तित्व का निर्णय था।

BC: तीसरा मार्ग, लेकिन आसान शॉर्टकट नहीं

BC तकनीक को अक्सर एक और संभावित विजेता के रूप में वर्णित किया जाता है, लेकिन इसका मार्ग TOPCon और HJT दोनों से अलग है।

BC पारंपरिक PERC संरचना को पूरी तरह से विरासत में नहीं ले सकता क्योंकि बैक-कॉन्टैक्ट आर्किटेक्चर सेल डिज़ाइन को मौलिक रूप से बदल देता है। इसे पैटर्निंग, लेज़र ओपनिंग, मास्किंग और सटीक बैक-साइड संपर्क निर्माण की आवश्यकता होती है। यह इसे TOPCon से कहीं अधिक जटिल बनाता है।

हालांकि, BC विभिन्न आधार प्रौद्योगिकियों से जुड़ सकता है:

• TBC: TOPCon प्लस बैक कॉन्टैक्ट, कुछ TOPCon प्रक्रिया और उपकरण तर्क साझा करता है।

• HBC: HJT प्लस बैक कॉन्टैक्ट, HJT पैसिवेशन को बैक-कॉन्टैक्ट संरचना के साथ जोड़ता है।

BC केवल एक चौराहा नहीं है। यह एक नए राजमार्ग की तरह है जो विभिन्न प्रकार के वाहनों को ले जा सकता है। लेकिन राजमार्ग को अभी भी बनाना पड़ता है, और यह महंगा है।

मुख्य समस्या उपज है। हर अतिरिक्त प्रक्रिया चरण उपज को कम कर सकता है। जब तक BC उपज, लागत और थ्रूपुट को TOPCon स्तरों के करीब नहीं ला सकता, यह प्रीमियम बाजारों में मजबूत रहेगा लेकिन बड़े पैमाने पर TOPCon को बदलना मुश्किल होगा।

उत्पाद अनुप्रयोग

सौर निर्माताओं के लिए इसका क्या मतलब है

नई सेल या मॉड्यूल क्षमता की योजना बनाने वाले निर्माताओं के लिए, TOPCon-HJT-BC बहस केवल सेल दक्षता के बारे में नहीं है। यह कारखाने की अर्थव्यवस्था के बारे में है।

• मौजूदा PERC-आधारित उत्पादक स्वाभाविक रूप से TOPCon की ओर बढ़े क्योंकि उन्नयन मार्ग स्पष्ट था।

• पर्याप्त पूंजी वाले नए प्रवेशकर्ता HJT या BC पर विचार कर सकते हैं, लेकिन उन्हें उच्च प्रक्रिया जोखिम स्वीकार करना होगा।

• प्रीमियम मॉड्यूल निर्माता वितरित पीढ़ी, छत सौंदर्यशास्त्र और उच्च दक्षता खंडों को लक्षित करने के लिए BC का उपयोग कर सकते हैं।

• दीर्घकालिक प्रौद्योगिकी निवेशक HJT-पेरोव्स्काइट और TOPCon-पेरोव्स्काइट टेंडेम मार्गों पर बारीकी से नज़र रख रहे हैं।

उत्पादन इंजीनियरों के लिए इसका क्या मतलब है

फ्रंट-लाइन इंजीनियरों के लिए, अगले तीन वर्षों में TOPCon-भारी रहने की संभावना है। सबसे मूल्यवान व्यावहारिक कौशल अभी भी पूर्ण-प्रक्रिया TOPCon नियंत्रण से संबंधित होंगे।

महत्वपूर्ण क्षेत्रों में शामिल हैं:

• पूर्व-सफाई और सतह की तैयारी

• बोरॉन प्रसार नियंत्रण

• BSG निष्कासन

• LPCVD या PECVD पैसिवेटेड संपर्क गठन

• एनीलिंग प्रक्रिया विंडो

• Al₂O₃ और SiNₓ फिल्म जमाव

• धातुकरण और पेस्ट मिलान

• विफलता विश्लेषण और उपज सुधार

साथ ही, इंजीनियरों को पेरोव्स्काइट टेंडेम की प्रगति को नजरअंदाज नहीं करना चाहिए। देखने के लिए प्रमुख संकेतक केवल प्रयोगशाला दक्षता नहीं हैं, बल्कि स्थिरता, बड़े क्षेत्र का प्रदर्शन और प्रक्रिया की पुनरावृत्ति भी हैं।

पेरोव्स्काइट टेंडेम का मोड़ बिंदु

पथ निर्भरता शक्तिशाली है, लेकिन यह स्थायी नहीं है। यह तब टूट सकती है जब किसी नए मार्ग का प्रदर्शन लाभ स्विचिंग लागत को उचित ठहराने के लिए पर्याप्त बड़ा हो जाता है।

यही कारण है कि पेरोव्स्काइट टेंडेम मायने रखता है। यदि टेंडेम तकनीक स्थिर औद्योगिक उत्पादन तक पहुंच जाती है, तो सिंगल-जंक्शन TOPCon और सिंगल-जंक्शन HJT के बीच पुरानी बहस कम महत्वपूर्ण हो सकती है। उद्योग अकेले क्रिस्टलीय सिलिकॉन को अनुकूलित करने से पूरे दक्षता सीमा के पुनर्निर्माण की ओर स्थानांतरित हो सकता है।

HJT समर्थक इस पर भारी दांव लगा रहे हैं। HJT की कम तापमान प्रक्रिया और सममित संरचना इसे पेरोव्स्काइट टेंडेम एकीकरण के लिए स्वाभाविक रूप से उपयुक्त बनाती है। लेकिन TOPCon कंपनियां भी टेंडेम समाधान विकसित कर रही हैं, इसलिए HJT एकमात्र संभावित विजेता नहीं है।

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तीन स्पष्ट निर्णय

पहला, TOPCon अगले तीन वर्षों में मुख्यधारा का मार्ग बना रहेगा। 2026 से 2029 तक, TOPCon के 70% से अधिक बाजार हिस्सेदारी बनाए रखने की संभावना है। इसका लाभ केवल दक्षता नहीं है। यह उपकरण की उपलब्धता, प्रशिक्षित इंजीनियर, आपूर्तिकर्ता परिपक्वता, गुणवत्ता डेटाबेस और कम उन्नयन जोखिम है।

दूसरा, HJT को वास्तविक वापसी के लिए पेरोव्स्काइट टेंडेम की आवश्यकता है। यदि HJT केवल एक सिंगल-जंक्शन तकनीक बनी रहती है, तो यह TOPCon के औद्योगिक पैमाने को उलटने के लिए संघर्ष करेगी। यदि पेरोव्स्काइट-HJT टेंडेम स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन तक पहुंचता है, तो कहानी बदल सकती है।

तीसरा, BC TOPCon के लिए सबसे मजबूत संरचनात्मक खतरा है यदि यह उपज और लागत हल करता है। BC में उपस्थिति और ऑप्टिकल हानि में कमी में स्पष्ट लाभ हैं, विशेष रूप से उच्च-अंत छत और वितरित अनुप्रयोगों के लिए। लेकिन जब तक प्रक्रिया स्थिर और किफायती नहीं हो जाती, यह एक सार्वभौमिक प्रतिस्थापन के बजाय एक प्रीमियम मार्ग के रूप में रहेगा।

अंतिम विचार

सबसे अच्छी तकनीक हमेशा पहले नहीं जीतती। जो तकनीक मौजूदा सड़क पर फिट बैठती है वह अक्सर तेजी से जीतती है।

TOPCon ने HJT को हराया, इसलिए नहीं कि HJT में क्षमता की कमी थी, बल्कि इसलिए कि PERC का दशकों का औद्योगिक संचय सीधे TOPCon की ओर इशारा करता था। उपकरण, इंजीनियर, आपूर्तिकर्ता, प्रक्रिया विंडो और कारखाने की आदतें सभी एक ही दिशा में धकेल रही थीं।

HJT को अब उद्योग को उसके ऐतिहासिक पथ से हटाने के लिए पर्याप्त बड़े प्रौद्योगिकी लाभांश की आवश्यकता है। BC भारी निवेश और प्रक्रिया परिपक्वता के माध्यम से अपना स्वयं का पथ बनाने का प्रयास कर रहा है। पेरोव्स्काइट टंडेम वास्तविक अगला मोड़ बिंदु बन सकता है।

Ooitech का दृष्टिकोण

उपकरण-पक्षीय पर्यवेक्षक के रूप में, Ooitech TOPCon के उदय को एक अनुस्मारक के रूप में देखता है कि सौर प्रौद्योगिकी परिवर्तन उत्पादन मंजिल पर तय होते हैं, न कि केवल दक्षता चार्ट में। मॉड्यूल निर्माताओं के लिए, विजयी मार्ग उपकरण निरंतरता, उपज रैंप-अप गति, सामग्री उपलब्धता और ऑपरेटर सीखने की अवस्थाओं से मेल खाना चाहिए। अगला व्यवधान संभवतः तभी आएगा जब टंडेम प्रौद्योगिकी इतनी बड़ी प्रदर्शन छलांग प्रदान करेगी जो आज के TOPCon लॉक-इन को पार कर सके।