PERC之后 異質(zhì)結(jié)引領(lǐng)光伏高效時代
隨著光伏進入提質(zhì)增效新時代,行業(yè)的高效化趨勢越來越明顯。11月18日,通威太陽能年產(chǎn)3.2GW的高效晶硅電池生產(chǎn)線投產(chǎn),與此同時,還有1GW超高效異質(zhì)結(jié)電池項目舉行了開工儀式。
從P型到N型,從PERC到異質(zhì)結(jié),從IBC到疊瓦……不知不覺中,各類高效電池成為了光伏行業(yè)關(guān)注的焦點。其中尤其以PERC電池技術(shù)的推廣和崛起令人驚嘆。自2015年在領(lǐng)跑者項目中進入人們視線以來,PERC技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。目前來看,PERC組件已經(jīng)占據(jù)了主流市場。
企業(yè)在2018SNEC展示的高效PERC組件
而繼PERC之后,異質(zhì)結(jié)似乎有望成為下一個技術(shù)風口。
什么是異質(zhì)結(jié)高效電池?
異質(zhì)結(jié)太陽能電池便是業(yè)內(nèi)常說的HIT電池,由日本三洋公司1997年率先推出并實現(xiàn)商業(yè)化。不同于常規(guī)電池p-n結(jié)由導(dǎo)電類型相反的同種材料晶體硅組成,異質(zhì)結(jié)電池的p-n結(jié)是由兩種不同的半導(dǎo)體材料—非晶硅/ 晶體硅組成。與傳統(tǒng)單晶硅太陽能電池相比,其具有較高的轉(zhuǎn)換效率;而且無需高溫爐管制備,可降低生產(chǎn)耗能并縮短制備時間。具備正反面受光照后都能發(fā)電、低溫制造工藝保護載流子壽命、高開路電壓、溫度特性好等優(yōu)勢。
目前,異質(zhì)結(jié)電池的最高效率紀錄已經(jīng)達到26%,理論上來說有比其他電池技術(shù)更高的效率提升潛力。另外,異質(zhì)結(jié)電池的雙面發(fā)電特性也符合當下雙面發(fā)電的大趨勢。
此前,由于設(shè)備初期投資高以及對制程工藝要求嚴格,國內(nèi)大部分廠商對異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)仍在觀望階段。然而隨著PERC技術(shù)的不斷推廣,高效電池已經(jīng)成為了市場的主流。市場對電池效率要求的不斷提高,異質(zhì)結(jié)太陽能電池開始受到企業(yè)的青睞。
企業(yè)爭相布局
事實上通威太陽能布局異質(zhì)結(jié)電池早有動作,今年5月,通威太陽能與上海微系統(tǒng)所、三峽資本簽訂異質(zhì)結(jié)太陽能電池產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略合作協(xié)議。據(jù)了解,三強聯(lián)手的目的就在于加快異質(zhì)結(jié)電池的產(chǎn)業(yè)化。預(yù)計量產(chǎn)化的異質(zhì)結(jié)太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率將超過23%,采用該電池生產(chǎn)的組件功率有望達到500W,超過目前高效組件40%。目前這一計劃在近期提上日程,項目已經(jīng)開工建設(shè)。
而通威太陽能并不是第一家布局異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的企業(yè),也不會是最后一家。2018年7月,浙江愛康科技異質(zhì)結(jié)太陽能電池項目順利開工,預(yù)計電池效率將達到23%以上,產(chǎn)能將達到5GW。
2018年10月,中智(泰興)電力科技有限公司、山東省東營市河口區(qū)與山東嘉德工程咨詢集團有限公司簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。三方將組建以異質(zhì)結(jié)太陽能電池為核心的制造企業(yè),組建企業(yè)要在三年內(nèi)分三期建設(shè)8條高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池組件生產(chǎn)線,完成1GW生產(chǎn)能力;其中,一期2條150MW生產(chǎn)線年內(nèi)動工,2019年10月份完成。
企業(yè)在2018SNEC展示的高效異質(zhì)結(jié)組件
總體而言,由于異質(zhì)結(jié)太陽能電池具有制備工藝溫度低、雙面發(fā)電、溫度系數(shù)低等特點,在當今全球光伏領(lǐng)域受到極大的關(guān)注,已日漸成為行業(yè)發(fā)展的熱點之一。國內(nèi)企業(yè)晉能、中智電力、漢能、福建鈞石等已實現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池的量產(chǎn),新晉企業(yè)如愛康、彩虹等也正在布局異質(zhì)結(jié)電池新產(chǎn)能。
但是整體而言,國內(nèi)的異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線尚未形成大規(guī)模產(chǎn)能,而作為異質(zhì)結(jié)電池鼻祖的日本三洋公司,早已經(jīng)擁有了1GW的產(chǎn)線,量產(chǎn)效率達23%。在這方面,我國企業(yè)仍然還有很長的路要走。
小結(jié)
目前來看,無論是組件還是電池,“高效+雙面發(fā)電”是當前的熱點。而異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)不但有更高的效率提升潛力,而且具備雙面發(fā)電的特性,完全符合當前行業(yè)發(fā)展的大趨勢。但是值得一提的是,目前異質(zhì)結(jié)電池的發(fā)電成本仍然比普通晶硅電池要高,而實現(xiàn)低成本量產(chǎn)的關(guān)鍵在于設(shè)備國產(chǎn)化、提高良率和產(chǎn)能以及降低硅片、低溫銀漿、TCO靶材和清洗制絨化學(xué)品等成本。
所以制約異質(zhì)結(jié)電池未來發(fā)展的是工藝成本問題,只有成本降低才能逐步占有市場。然而與前兩年的PERC技術(shù)相似的是,異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)已經(jīng)吸引了眾多光伏企業(yè)的目光,將加速設(shè)備國產(chǎn)化、硅片減薄、低溫銀漿用量等陳本降低的進程,成本有望得到大幅降低,未來將取得長足發(fā)展!
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