PERC之后,大幅提高轉(zhuǎn)換效率的黑科技!
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2018-08-04
核心提示:
領(lǐng)跑者項(xiàng)目的開展,推動國內(nèi)的光伏組件技術(shù)快速的進(jìn)步、成本下降
領(lǐng)跑者&技術(shù)迭代,誰成就了誰?
領(lǐng)跑者項(xiàng)目的開展,推動國內(nèi)的光伏組件技術(shù)快速的進(jìn)步、成本下降;
而便宜、高效的光伏組件技術(shù),又使領(lǐng)跑者項(xiàng)目的最低中標(biāo)電價(jià)不斷刷新,成為推動平價(jià)上網(wǎng)的先鋒力量!
2018年應(yīng)用領(lǐng)跑者中,最引人注目的,除了低電價(jià)之外,就是“百花齊放”的新技術(shù)應(yīng)用。5GW中標(biāo)項(xiàng)目,全部采用了滿分組件!即單、多晶組件的轉(zhuǎn)換效率分別要達(dá)到18.7%和17.8%,60片組件單面功率達(dá)到310W、295W。為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)“高效、低價(jià)”,最流行的高效技術(shù)幾乎都得到了應(yīng)用:
PERC、雙面、N型、半片、MBB、MWT、黑硅……
可見,在領(lǐng)跑者的推動下,很多新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室加速走向應(yīng)用實(shí)踐。
反過來,如果沒有技術(shù)的瘋狂迭代,領(lǐng)跑者也無法不斷提出更高的轉(zhuǎn)化效率要求,也無法爆出更低的電價(jià)!
領(lǐng)跑者成就了新技術(shù),而新技術(shù)又成就了領(lǐng)跑者!
然而,上述技術(shù)都比較新,雖然電池片總產(chǎn)能很大,但由于功率的正態(tài)分布,高效電池片的產(chǎn)能還是非常有限。要在3~4個(gè)月內(nèi)供應(yīng)5GW的滿分組件,壓力還是很大的!
搶過630的人都知道,決定是否能搶上電價(jià)的兩個(gè)關(guān)鍵要素就是:1)組件供應(yīng);2)電網(wǎng)接入。5GW的應(yīng)用領(lǐng)跑者項(xiàng)目要在年底搶并網(wǎng),同樣會面臨這兩個(gè)問題。各基地已經(jīng)給了電網(wǎng)接入的承諾函,那組件供應(yīng)是否會緊張呢?
新技術(shù)對功率的提升
目前,被廣泛使用的、提升轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)主要是PERC、半片、MBB、黑硅(領(lǐng)跑者按正面功率計(jì)算,所以雙面暫不考慮),當(dāng)普通組件疊加這些技術(shù)之后,功率都會有一定的提升,如下表所示。
2018年各種技術(shù)路線的組件功率分布如表1所示。
從上圖可以看出,要想達(dá)到滿分組件,只有兩個(gè)路徑:
1)采用PERC電池技術(shù),再疊加其他技術(shù)。
PERC電池技術(shù)是一種兼容性技術(shù),既可以用在多晶硅片上,也可以用在單晶硅片上。單、多晶電池應(yīng)用PERC技術(shù)后,功率將分別提升20W、15W左右。2018年P(guān)ERC組件產(chǎn)能約為34.8GW。其中,單晶PERC組件產(chǎn)能將達(dá)到30GW;用黑硅技術(shù)處理后的多晶PERC組件產(chǎn)能將達(dá)到5GW。到2018年底,將新增33GW的PERC產(chǎn)能,累計(jì)產(chǎn)能將達(dá)到68GW!
PERC技術(shù)由于時(shí)具備“高效、低成本”兩個(gè)特點(diǎn),成為領(lǐng)跑者中的寵兒。2015年的領(lǐng)跑者項(xiàng)目中,PERC組件嶄露頭角;2016年領(lǐng)跑者項(xiàng)目中,PERC組件已成為領(lǐng)跑者項(xiàng)目的必要配置;而2017年的領(lǐng)跑者中,PERC組件無疑各家的必選項(xiàng)。
2)采用N型組件
2017年,N型組件的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化也得到了較大的進(jìn)步。“N型+pert+半片”可使組件功率達(dá)到320W,2018年產(chǎn)能預(yù)計(jì)為2~3GW;“N型+疊瓦” 可使組件功率達(dá)到330W以上,2018年產(chǎn)能預(yù)計(jì)為1GW以內(nèi);
然而,成本高成為N型組件目前發(fā)展的重要制約因素。
以PERC技術(shù)為基礎(chǔ),疊加半片、MBB是目前市場上高效組件普遍采用的一個(gè)方案。然而,最近另外一種新技術(shù)——“選擇性發(fā)射極(selective emitter, SE)太陽電池”技術(shù),引起主流電池片生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)注。
接棒PERC技術(shù)的SE技術(shù)
1)SE+PERC,電池效率輕松超22%
國家電投西安太陽能電力有限公司宋志成等人曾在一篇論文中,詳細(xì)介紹了“選擇性發(fā)射極(selective emitter,SE)太陽電池”技術(shù),該文章認(rèn)為:
SE技術(shù)通過在金屬柵線與硅片接觸部位及其附近進(jìn)行高濃度摻雜,而在電極以外的區(qū)域進(jìn)行低濃度摻雜,既降低了硅片和電極之間的接觸電阻,又降低了表面的復(fù)合,提高了少子壽命,使電池具有以下3點(diǎn)明顯的優(yōu)點(diǎn):
(1)降低串聯(lián)電阻,提高填充因子;
?。?)減少載流子復(fù)合,提高表面鈍化效果;
?。?)增強(qiáng)電池短波光譜響應(yīng),提高短路電流和開路電壓。
因此,SE技術(shù)處理過的電池相比傳統(tǒng)太陽電池有0.3%的提升,SE技術(shù)跟PERC技術(shù)相結(jié)合,可以使電池的量產(chǎn)效率輕易突破22%。
2)最關(guān)鍵的是便宜!
根據(jù)宋志成等人的介紹,從太陽電池常規(guī)產(chǎn)線升級成激光摻雜選擇性發(fā)射極太陽電池生產(chǎn)線,工藝上只需增加激光摻雜一個(gè)步驟,從設(shè)備上來說,只需增加摻雜用激光設(shè)備,與常規(guī)產(chǎn)線的工藝及設(shè)備兼容性很高。
因此,SE技術(shù)在現(xiàn)有產(chǎn)線的基礎(chǔ)上,以極低的改造成本,可以使現(xiàn)有60片常規(guī)組件提高約5W。
3)SE技術(shù)已被多家企業(yè)采用
據(jù)了解,SE技術(shù)目前已經(jīng)成為電池片制造企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù),很多企業(yè)的電池生產(chǎn)都采用了該技術(shù)。
目前,晶科、隆基、晶澳、天合、愛旭等一線組件企業(yè)的電池片生產(chǎn)中,都采用了一定規(guī)模的該技術(shù),總產(chǎn)能高達(dá)12GW。其中,產(chǎn)能最大的為浙江愛旭。
據(jù)介紹,愛旭通過“SE-PERC”的結(jié)合,將SE技術(shù)引入PERC電池制造中,采用激光摻雜技術(shù)形成選擇性PN結(jié),SE技術(shù)與PERC技術(shù)完美結(jié)合,增強(qiáng)了電池對太陽光中紫外光和紅外光的吸收,顯著提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí),SE-PERC電池的各項(xiàng)可靠性測試均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。自今年三季度以來,愛旭生產(chǎn)的電池片均能達(dá)到310W滿分組件的要求。
有分析認(rèn)為,SE由于其成本低、且能顯著提高效率,有望成為繼PERC之后,被業(yè)內(nèi)普遍采用的新技術(shù)。
結(jié)語
通過上述分析可以看出:
領(lǐng)跑者的推出,使PERC、雙面、N型、半片、MBB、MWT、黑硅等新技術(shù)得到了快速發(fā)展。其中,PERC已經(jīng)成為普遍采用的必備技術(shù),要實(shí)現(xiàn)滿分組件,需要在PERC技術(shù)上疊加其他技術(shù)。
SE技術(shù)由于其成本低、且能顯著提高效率,已經(jīng)得到了一線企業(yè)的重視;“SE-PERC”的結(jié)合,可輕松實(shí)現(xiàn)滿分組件的要求。目前,僅最產(chǎn)能最大的愛旭,年產(chǎn)能就高達(dá)5GW。SE技術(shù)有望成為繼PERC之后,被業(yè)內(nèi)普遍采用的新技術(shù)。
綜上所述,由于2018年底,PERC產(chǎn)能將達(dá)到近68GW,再疊加MBB、半片、SE技術(shù)等,年底5GW的滿分組件供應(yīng)量應(yīng)該是十分充足的!