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李煥宇：轉(zhuǎn)化率突破25%！中國(guó)光伏再創(chuàng)世界紀(jì)錄

點(diǎn)擊：  作者：李煥宇    來(lái)源：科工力量 微信號(hào)  發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 11:10:46

 

隨著我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的提出，光伏將進(jìn)入發(fā)展加速階段，預(yù)計(jì)未來(lái)五年年均增長(zhǎng)70-90GW（吉瓦），全行業(yè)迎來(lái)一個(gè)持續(xù)的規(guī)模增長(zhǎng)期。

 

但在這宏偉的藍(lán)圖背后，停滯不前的電池效率一直是光伏行業(yè)難以跨越的一道坎。目前，行業(yè)主流電池——“發(fā)射極和背面鈍化電池”（PERC）轉(zhuǎn)化效率始終難以突破24%，在風(fēng)電大型化突飛猛進(jìn)，氫能也在積極布局的情況下，光伏行業(yè)想“更上一層樓”，新技術(shù)的助力不可或缺。

 

10月13日，晶科能源宣布，公司研究院所研發(fā)的高效N型單晶硅單結(jié)電池技術(shù)取得重大突破，在權(quán)威第三方測(cè)試認(rèn)證機(jī)構(gòu)日本JET檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定全面積電池最高轉(zhuǎn)化效率達(dá)到25.4%，近一年來(lái)第四次創(chuàng)造新的大面積N型單晶鈍化接觸（TOPCon）電池轉(zhuǎn)化效率世界紀(jì)錄。

 

晶科能源副總裁錢(qián)晶認(rèn)為，有著更高效率的TOPCon而非異質(zhì)結(jié)（HJT）電池將在未來(lái)接棒PERC，成為市場(chǎng)新主流。

 

除了晶科，包括隆基、中來(lái)、東方日升在內(nèi)的多家光伏企業(yè)都在加大TOPCon的產(chǎn)研力度。

 

TOPCon憑什么接棒PERC？

 

TOPCon電池在上世紀(jì)80年代就有相關(guān)研究，2010年以后開(kāi)始逐步應(yīng)用于光伏行業(yè)，目前其技術(shù)已經(jīng)從在未來(lái)會(huì)具有優(yōu)勢(shì)階段進(jìn)入到在當(dāng)下就有明顯產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的階段。

 

從性能、功率、能量密度和可靠性方面來(lái)看，TOPCon電池相比PERC也是全面增強(qiáng)。目前晶科182硅片的單面TOPCon組件量產(chǎn)輸出功率已高達(dá)620W，雙面達(dá)到615W，量產(chǎn)效率最高達(dá)22.3%，雙面率高達(dá)85%，相較P型雙面率提高約5%-15%。LID和LeTID理論上已接近零光衰，首年衰減低于1%，平均衰減0.4%，TOPCon電池可提供客戶(hù)30年質(zhì)保，保證30年后輸出功率不低于原始輸出功率的87.40%。

 

另外，TOPCon組件具有更優(yōu)的溫度系數(shù)，N型TOPCon組件，晶科的產(chǎn)品能做到-0.30%/℃，相較于P型的-0.35%/℃，使其在高溫環(huán)境下發(fā)電性能尤為突出。其弱光性能以及低輻照角度延長(zhǎng)了組件一天的工作時(shí)間。結(jié)合低溫度系數(shù)、低衰減以及高雙面率的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)電率比主流P型雙面組件高約3%。

 

 

圖表來(lái)源：摩爾光伏 下同

 

從效率上看，晶科能源的TOPCon電池最高效率達(dá)到了25.4%，在一年內(nèi)創(chuàng)下四次世界紀(jì)錄，而且在量產(chǎn)方面有非常明確的技術(shù)路線(xiàn)，具備實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的方式、設(shè)備和工藝條件，可以穩(wěn)定達(dá)成24.5%以上的量產(chǎn)效率，相比于PERC有一個(gè)非常明確的升級(jí)換代。

 

晶科副總裁錢(qián)晶表示，25%并不會(huì)成為TOPCon電池終點(diǎn)，目前針對(duì)它的電池開(kāi)壓和電流提升晶科都有很多很明確的技術(shù)方案。TOPCon電池不是一個(gè)單一產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)，而是一個(gè)有非常多的技術(shù)空間可以去進(jìn)行套用的技術(shù)平臺(tái)，它整個(gè)效率的成長(zhǎng)空間是非常大的。

 

同為新產(chǎn)品，TOPCon相比HJT有何優(yōu)勢(shì)？

 

不過(guò)，TOPCon電池并不是唯一一個(gè)想要接棒PERC的新產(chǎn)品。據(jù)《中國(guó)能源報(bào)》8月11日?qǐng)?bào)道，包括金剛玻璃、山煤國(guó)際、明陽(yáng)智能在內(nèi)的多家非光伏企業(yè)都在積極布局異質(zhì)結(jié)（HJT）電池，華安證券表示，異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)效率能夠穩(wěn)定超過(guò)PERC電池24%的瓶頸其規(guī)模化擴(kuò)產(chǎn)條件已經(jīng)成熟，加之未來(lái)降本路徑清晰，異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能有望加速爆發(fā)。

 

同TOPCon相比，HJT在核心設(shè)備、工藝、技術(shù)人才要求上同主流PERC技術(shù)存在著較大不兼容性。中電科電子裝備集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)左雷指出：“TOPCon是對(duì)PERC的升級(jí)，可充分利用原有PERC電池片生產(chǎn)線(xiàn)，只是多加了一些工藝，異質(zhì)結(jié)則需要投建全新生產(chǎn)線(xiàn)。”

 

 

錢(qián)晶則指出，從成本上看，HJT較TOPCon顯著偏高，比如銀漿耗量，HJT銀漿用量比TOPCon多出50%，隨著漿料價(jià)格越來(lái)越貴，兩者成本差異也越來(lái)越大。另外，HJT產(chǎn)品因?yàn)殡姵亟Y(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)的影響，組件DH等可靠性風(fēng)險(xiǎn)更高，這也給客戶(hù)增加了風(fēng)險(xiǎn)成本。而且，雖然很多人認(rèn)為未來(lái)隨著規(guī)模起來(lái)，HJT國(guó)產(chǎn)的設(shè)備成本會(huì)降低，但是這個(gè)未來(lái)沒(méi)有定數(shù)，等到那個(gè)時(shí)候，HJT或許已經(jīng)過(guò)氣，有下一代技術(shù)上來(lái)了。那么在這個(gè)時(shí)間差里，哪里來(lái)的需求會(huì)撐起這個(gè)需要的規(guī)模，又有誰(shuí)愿意出高價(jià)來(lái)培育這個(gè)需求？

 

她認(rèn)為，先進(jìn)技術(shù)要轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，還得有生產(chǎn)良率、工藝可靠性、準(zhǔn)時(shí)交貨性、充足產(chǎn)能及Capex和Opex的考量，以應(yīng)付客戶(hù)需求和生產(chǎn)周期，然后才能最終轉(zhuǎn)換成與客戶(hù)的長(zhǎng)期關(guān)系，形成信任紐帶，而這正是有著成熟PERC生產(chǎn)線(xiàn)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)所在。

 

TOPCon未來(lái)的走向如何？

 

據(jù)錢(qián)晶介紹，目前晶科在小面積電池上已經(jīng)看到一些清晰的技術(shù)路線(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)26%的效率，所以在量產(chǎn)上目標(biāo)沖擊25.5%的平均效率，有望在產(chǎn)品性能和成本收益上帶來(lái)一個(gè)質(zhì)的飛躍。

 

成本方面，由于在最重要的良率上晶科的TOPCon可以和PERC持平，所以有著扎實(shí)的降本基礎(chǔ)，放眼未來(lái)，晶科預(yù)計(jì)在以銀漿為主的原材料方面會(huì)有非常大的降本空間，此外包括能耗、人工、自動(dòng)化、智能化等多個(gè)方面都有望降低成本。

 

最終相對(duì)于傳統(tǒng)的PERC電池，TOPCon電池將憑借功率提升帶來(lái)發(fā)電站綜合收益和客戶(hù)體驗(yàn)提升，其整體的可靠性承諾指標(biāo)會(huì)有非常明顯的進(jìn)步。

 

晶科預(yù)計(jì)，TOPCon電池未來(lái)將升級(jí)到以背面接觸形成的IBC電池技術(shù)路線(xiàn)，它的目標(biāo)是沖擊電池效率大于26%，還會(huì)憑借雙結(jié)疊層電池突破32%。疊層和TOPCon結(jié)合有著比較好的優(yōu)勢(shì)，它有比較好的平整度，還有自帶導(dǎo)電屬性。

 

除了晶科，其他光伏企業(yè)也在積極布局TOPCon電池項(xiàng)目。今年7月，隆基宣布其P型TOPCon電池效率達(dá)25.19%，創(chuàng)世界紀(jì)錄，N型電池效率也在6月達(dá)到25.21%，而且他們將在今年把TOPCon投入量產(chǎn)。通威宣布其TOPCon研發(fā)線(xiàn)平均電池效率達(dá)到24.10%；中來(lái)宣布其基于J-TOPCon2.0技術(shù)的N型TOPCon電池最高量產(chǎn)效率可達(dá)24.5%，正努力實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)向量產(chǎn)線(xiàn)成果轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

 

作者：李煥宇  來(lái)源|觀(guān)察者網(wǎng)   轉(zhuǎn)自科工力量