注【zhù】:国内【nèi】企业【yè】双面发电量产主要【yào】集中于P型【xíng】PERC双面和N型双面,其他类【lèi】型双面发电不做重点报道【dào】。

“双面电池”话语权之争似乎比想象的要更为激烈。

天合【hé】光能、隆【lóng】基【jī】乐【lè】叶【yè】、晶澳太【tài】阳能在【zài】P型PERC双【shuāng】面发【fā】电争奇斗艳的【de】时候,英利、中【zhōng】来、林洋等【děng】公【gōng】司则把重点仍放在N型硅双面PERT电池上,他们为【wéi】此【cǐ】开疆拓土,而中科院微系统所、晋【jìn】能、福建金石则在N型硅HJT/DJD异质结电池披荆斩棘。

他们的努力也正【zhèng】推动【dòng】越来越多的光伏骨干【gàn】公司布【bù】局【jú】双面双玻电池领域。

“天然”双面

N型双面。据英利首席技【jì】术【shù】官宋登元【yuán】博士介绍,在规模化【huà】生产方【fāng】面,由于N型电【diàn】池【chí】容易制备双面电池,并且具有高的【de】双面效率比,低衰减和温度【dù】系【xì】数等特【tè】性,N型硅电池的【de】产【chǎn】业规模【mó】在不断扩大。

N型【xíng】单晶双面电池在【zài】近年也逐步释放【fàng】产【chǎn】能【néng】,这种电池的特点也是双面皆可【kě】吸【xī】收入射光线,从而提升电池和组件的发电量。和常规【guī】电池相比【bǐ】,该款【kuǎn】电池主要增加了双面浆【jiāng】料印刷【shuā】和硼元素【sù】掺杂【zá】(如旋涂【tú】、印刷【shuā】高温推进和固态【tài】源扩散等)等【děng】工艺。目前国内主要【yào】企业储备的该产【chǎn】品【pǐn】技术基本都没有用【yòng】到激【jī】光等工艺,因此整个电池制【zhì】作工【gōng】艺【yì】不对硅片造成额外损伤【shāng】,组【zǔ】件可在各种使用条件下保持稳定性。

“双面电池”抢位战

目【mù】前,以N型单晶双面电池(N-PERT技术为主)的发展最为迅速。相较于【yú】P型电池,N型【xíng】双【shuāng】面电池基于晶体【tǐ】结构【gòu】的特性,具有【yǒu】少子寿命高、光【guāng】衰减系【xì】数低、弱光响应佳、温【wēn】度系【xì】数【shù】低、工作温【wēn】度【dù】低【dī】、且双【shuāng】面皆可发电的【de】优点【diǎn】,逐渐受到【dào】制造商的【de】青睐【lài】,陆续【xù】投入开发与生产。在有限的安装面积之中,N型【xíng】能提供更高的电力【lì】输【shū】出。

P型PERC双面。也有专家说,PERC技术天然适合双面发电。

PERC电池【chí】的背面为全Al层【céng】,背面入射光线【xiàn】无法穿透该全Al层,因此PERC单【dān】晶单面电池只有正面可以吸收入射光进行光电转换【huàn】。为了【le】使PERC电池均有双面【miàn】光电转换【huàn】功能,行业改【gǎi】变【biàn】了PERC电池的【de】印刷工【gōng】艺,将背面全【quán】Al层印刷工【gōng】艺【yì】修改为背面【miàn】局【jú】部【bù】Al层印刷工【gōng】艺。该工艺是尽【jìn】量保证背面Al浆印刷在激【jī】光开孔点处【chù】,以使光生电【diàn】流仍【réng】然可以通过激光开孔【kǒng】点【diǎn】的Al层【céng】导出。

“双面电池”抢位战

PERC单晶双面电池背面由全Al层改为局部Al层【céng】,因【yīn】此背【bèi】面的入【rù】射光可由未被Al层遮挡的区域进【jìn】入电池,实现双面【miàn】光【guāng】电【diàn】转换功能。由于激光开孔点仍然【rán】需【xū】要【yào】Al浆来疏导光生电流,因此背面的大部分区域任然覆盖【gài】了【le】Al浆【jiāng】,因此和电池【chí】正面超过20%的【de】光【guāng】电【diàn】转换效率相比【bǐ】,PERC单【dān】晶双面电池背面可吸收光线的【de】区域有限【xiàn】,背面的光电转【zhuǎn】换效率预【yù】计在9-21%。

拥“兵”抢位

在日前举办【bàn】的【de】光伏热点专题研讨交流会上,杨立友博士【shì】介绍,晋能科技根据【jù】稳定性和量产【chǎn】实际经【jīng】营进行技术路线【xiàn】选择,位于晋【jìn】中的HJT超高效【xiào】异质结【jié】基【jī】地【dì】已顺利投产、出货。他【tā】说,异质结技术步骤相对【duì】简单,初步量产后效【xiào】率提升空间【jiān】和成本降低空间【jiān】更大【dà】,他认为,异质结是光伏技术未来向25%效率水平发展的有效过渡目前,晋能科技HJT双面电池的量产平均效率已达到22.5%,72片双面HJT组件最高功【gōng】率档已超过400W。而未来,通过针【zhēn】对高【gāo】成本部分的专项降本,HJT组件成【chéng】本与【yǔ】常规【guī】多晶【jīng】的差距将控制【zhì】在20%左右。

与晋能不同,英利【lì】几年前就【jiù】开始【shǐ】N-PERT双面电池的研【yán】发与【yǔ】量【liàng】产【chǎn】。在N型单晶双面高效电池领域【yù】,英利始【shǐ】终保持【chí】全球最【zuì】前沿的【de】技术研发和产业化实力【lì】,通【tōng】过“熊猫【māo】”技术的量产成为世界上第一家【jiā】成功规模化生【shēng】产N型单晶双面【miàn】高效电池【chí】的厂【chǎng】家。英利的【de】“熊【xióng】猫【māo】”产品【pǐn】自2009年开【kāi】始研发至今,在【zài】技术升级【jí】、材料组合、版型设计【jì】、包装运输等方面进行了全方位的升级,新【xīn】一代熊【xióng】猫电池正面效率可【kě】达到21.5%,背【bèi】面发电效率可达到正面的90%以上,下一步,英利将进一步改善产品制造供应,将转换率提高至22%。

记者了解【jiě】到,采【cǎi】用新一代“熊猫”电池生产的PANDABifacial系列【liè】光伏组件(60片电【diàn】池)在优【yōu】化后的系统安装现场【chǎng】,组件背面可【kě】贡献10%-30%的正面发电量,实际【jì】发【fā】电功【gōng】率超过380W,等效【xiào】组件效率达【dá】到24.5%,可降【jiàng】低25%以上【shàng】的系统【tǒng】成本【běn】,对加快【kuài】实现太阳能光伏平价上【shàng】网有着非常积极的推动【dòng】作用。

“双面电池”抢位战

中来与【yǔ】英利N型双面【miàn】技术路线【xiàn】颇为相似,他们【men】目前量【liàng】产并力推的双面组件同为【wéi】N-PERT。据中来光电【diàn】科技【jì】有限公司【sī】总经理刘【liú】勇介绍,中来在【zài】双面电池和组件【jiàn】技术方【fāng】面,一【yī】直努力不【bú】断提【tí】升双面组【zǔ】件的转【zhuǎn】换【huàn】效【xiào】率。目前已量【liàng】产的产品,正面转换效率约21.5%,背面的效率在19.5%左右。对于60片的【de】组件来说,有不【bú】同的方式计【jì】算背面的效率增益,背【bèi】面【miàn】的效率增益约10%~30%左【zuǒ】右,背【bèi】面【miàn】额外的发电量可以为客户带来显而【ér】易见的收益。

早在2015年,航【háng】天机电也【yě】已经开始【shǐ】布【bù】局N-PERT双面【miàn】电池【chí】,并实现【xiàn】量产。2017年【nián】SNEC展会,晶科、中节能也推出N型双面发电组件,近【jìn】日,林洋也动作频频,发布多款【kuǎn】双面新品。

随着技术的快速发展,P型PERC双面发电也在快速崛起。

在【zài】P型PERC双面【miàn】方【fāng】面,天合步子迈得更快【kuài】一些。天合【hé】光能推出的单晶PERC双核(天【tiān】合称【chēng】自己的双面发【fā】电产品【pǐn】为双核)组件是中国首【shǒu】款【kuǎn】采用双面电【diàn】池技术【shù】的【de】单晶PERC产品。PERC双【shuāng】面组件的60-cell型号正面【miàn】发电功【gōng】率为285~300W,背面可增益10%左右,整体【tǐ】最【zuì】高功率可【kě】达330W,发电【diàn】量较传统【tǒng】单面组件【jiàn】可【kě】增加25%,而价【jià】格与正面单面发【fā】电的产品相同。PERC双核组件经济性【xìng】优【yōu】势显著,可以大幅降低【dī】系统度电成本。还可以与天【tiān】合光能跟踪支【zhī】架【jià】系【xì】统等更多升级方案及技术叠加【jiā】搭配使用,最大化地增加发【fā】电量。

单晶龙头隆基乐叶也审时【shí】度势,瞅【chǒu】准时【shí】机,发布【bù】单【dān】晶PERC双面产品。隆基乐叶发布【bù】的电【diàn】池正面发电效率【lǜ】超过21%,与单面【miàn】PERC电【diàn】池【chí】相当。背【bèi】面功【gōng】率与正面功率【lǜ】相比不低于75%。产品背面可【kě】带来最高25%的发电量增益(根据系【xì】统电站设计和地面特点不同而不【bú】同【tóng】),可为电站【zhàn】投资者带来更高收益。

行业中坚【jiān】力量【liàng】晶澳【ào】,从2017年【nián】第一季度开始量产双玻双面PERC组件,(PERCIUM二代组件),组件正面保持了高【gāo】功率【lǜ】的特点,背面组件功率【lǜ】为正面组件功率70%,达到预期。2018年,晶澳会继续发挥在行业中的【de】领先优势,进【jìn】一【yī】步提升电【diàn】池转换效【xiào】率,加大PERC电池及【jí】组件的【de】产【chǎn】能【néng】,同时会有更多组件【jiàn】新【xīn】品面【miàn】世,为客【kè】户提供【gòng】更【gèng】多高性能产品的【de】选择。

“双面电池”抢位战

双玻双面PERC组件阵列与常规PERC组件阵列发电量对比

(每个阵列【liè】11片组件,装【zhuāng】机功【gōng】率3.2千瓦,相对地【dì】面倾斜角度25度)

值得注意的是,晶澳于2016年获中【zhōng】国国家专利局授权【quán】的双面PERC电池【chí】的概念【niàn】与【yǔ】制作【zuò】方法专利,拥有双面【miàn】PERC电【diàn】池发电【diàn】技术完全自主的核心知识产权。

规则谁定?

随着双面发电市场的逐步扩大,制约因素日益凸显出来。目前【qián】国际【jì】上光【guāng】伏行业测试方【fāng】法标准基【jī】本【běn】是针对传统【tǒng】单面发电器件【jiàn】而编写,不适用【yòng】于评估双面【miàn】光伏器件的性能,无法准确测【cè】试双面光伏器件的【de】电参数。国【guó】际上【shàng】欠缺通用的双【shuāng】面【miàn】发电测试标准【zhǔn】,导致了两个弊端。一,组件的标【biāo】称功率直接影响买卖双方的利益,双方在如【rú】何标定标【biāo】称功率【lǜ】上存【cún】在很大分歧;二,双面发电组【zǔ】件的最终【zhōng】标称值【zhí】会直【zhí】接影响电站系【xì】统设【shè】计。

国际知名第三方认证【zhèng】机构【gòu】莱茵【yīn】TÜV的【de】Dr.Christos于今年起牵头组织IEC60904双【shuāng】面组件测【cè】试方法的编【biān】写,讨论组已【yǐ】正【zhèng】式成【chéng】立,该【gāi】测试方法的正式发布有望解决这一棘【jí】手难题。

在国内【nèi】,中国光【guāng】伏行业协会组织编制《双【shuāng】面发【fā】电光伏组件电参数【shù】测试方【fāng】法》团体标准。英利、北京【jīng】鉴衡、中建【jiàn】材、TÜV南德、国家质检中【zhōng】心(CPVT)、阿特斯、天合等都【dōu】积极参【cān】与团体标准的制定。经过前期调研、资料收集、标准【zhǔn】起【qǐ】草【cǎo】、会议讨【tǎo】论、试验验证、数据收【shōu】集等工作,目【mù】前标准【zhǔn】编【biān】制组已【yǐ】完成【chéng】征求意见稿,正面向行业【yè】进行公开征求意见。

其他企业或检测机构【gòu】并未【wèi】坐享其成,也积极【jí】投入双面电池测【cè】试方法的研究之中。TÜVNORD、国家【jiā】光伏检测中【zhōng】心、中来光【guāng】电与招【zhāo】商新能源经过长时间户外测试及实验【yàn】室研【yán】究验证【zhèng】,收集【jí】汇【huì】整了大【dà】量一手数据,并经过反复的研讨论【lùn】证,于9-21联合【hé】发布了双面电池组件【jiàn】I-V测试【shì】方法。该测【cè】试方法包括测试【shì】条件,测试方法及流程【chéng】,组件【jiàn】铭牌标称要【yào】求,测试报告等内【nèi】容。同时【shí】,针对【duì】不同背景的【de】安装场地,该【gāi】标准还提出了相【xiàng】应的【de】规【guī】范推荐值。

目前,PERC单【dān】晶实验室【shì】效率已经达到23.45%,突破了进一步发展的瓶【píng】颈,越来越【yuè】多的企业加入到PERC双面发【fā】电的阵营。以英利【lì】与【yǔ】中来为首的N型双面队【duì】伍也【yě】正在壮【zhuàng】大【dà】中,毕竟有人相【xiàng】信,将来一定是【shì】N型硅【guī】的【de】天下。

但【dàn】是,行业秩【zhì】序如何整合【hé】?行业如何进一【yī】步规范?全【quán】行业仍需摸索前进。

各持“利器”的双面发电企业,谁能笑到最后,我们拭目以待。

来源:摩尔光伏