跑者&技术迭代,谁成就了谁?领【lǐng】跑者项目【mù】的开展,推动国【guó】内的光伏组件技术快【kuài】速的进步、成本下【xià】降;

而便【biàn】宜、高效的光伏【fú】组件技术,又使领跑者项【xiàng】目的最低中标电价不断刷新,成【chéng】为推【tuī】动平【píng】价【jià】上网【wǎng】的先锋【fēng】力量!

2018年应用领跑者【zhě】中,最引人注【zhù】目的,除了低电价【jià】之外,就是“百花齐放”的新技术应用【yòng】。5GW中标【biāo】项目【mù】,全部【bù】采用了满分【fèn】组件!即单、多晶组件的转换效【xiào】率分别要达【dá】到18.7%和【hé】17.8%,60片组【zǔ】件单面【miàn】功率达到310W、295W。为了同时实现“高效【xiào】、低价”,最【zuì】流行【háng】的高效技术几乎都得到了应【yīng】用:

PERC、双面、N型、半片、MBB、MWT、黑硅......

可见,在领跑者的推动下,很多新技术从实验室加速走向应用实践。

反过来,如【rú】果没有技【jì】术的疯狂【kuáng】迭【dié】代,领跑者也【yě】无【wú】法不断提出更【gèng】高的转化效率要【yào】求,也无法爆出更低的电【diàn】价!

领跑者成就了新技术,而新技术又成就了领跑者!

然而,上述技术【shù】都比较新【xīn】,虽然【rán】电池【chí】片总产【chǎn】能【néng】很大,但由于功率【lǜ】的正态【tài】分布,高效电池片的产能还是非【fēi】常有【yǒu】限。要【yào】在3~4个月内【nèi】供应5GW的满分组【zǔ】件,压力还是很大的!

抢【qiǎng】过630的【de】人都知道,决定是否能抢上电【diàn】价【jià】的两【liǎng】个【gè】关键要素就是:1)组件供应【yīng】;2)电网接【jiē】入。5GW的【de】应【yīng】用领跑者项目【mù】要在年底【dǐ】抢并网,同样会面临这两个问题。各基地已经给了电网接【jiē】入的承诺函【hán】,那组件供应是【shì】否【fǒu】会紧张呢【ne】?

新技术对功率的提升

目前,被广泛使用的、提升转换效率【lǜ】的技术主要是PERC、半【bàn】片【piàn】、MBB、黑硅(领【lǐng】跑者按正面功率【lǜ】计算,所以双面暂【zàn】不考虑),当普通【tōng】组【zǔ】件叠【dié】加这些技【jì】术【shù】之后,功率都【dōu】会【huì】有一定的提升,如下【xià】表所示。

2018年各种技术路线的组件功率分布如表1所示。

       从上图可以看【kàn】出,要想达到满分【fèn】组件,只有两个路径【jìng】:

1)采用PERC电池技术,再叠加其他技术。

PERC电池技【jì】术是一种兼容性技【jì】术【shù】,既【jì】可以用【yòng】在【zài】多晶硅片上,也可以【yǐ】用在单晶硅片上。单、多晶电池应用PERC技术后,功率【lǜ】将分别提升20W、15W左右。2018年PERC组件产能约为34.8GW。其【qí】中【zhōng】,单晶PERC组件产能将达【dá】到30GW;用黑硅技【jì】术处理后的多【duō】晶【jīng】PERC组件产【chǎn】能将达到5GW。到【dào】2018年底,将新【xīn】增33GW的PERC产能,累【lèi】计产能将达到68GW!

PERC技术由于时具备“高效、低成【chéng】本”两个特点,成为领跑者中的宠儿【ér】。2015年的领跑者【zhě】项【xiàng】目中【zhōng】,PERC组件崭露头角;2016年领跑者项目中,PERC组件已成为领跑【pǎo】者项目【mù】的必【bì】要配【pèi】置【zhì】;而【ér】2017年【nián】的领跑【pǎo】者【zhě】中,PERC组件无疑各【gè】家【jiā】的必选项【xiàng】。

2)采用N型组件

2017年,N型组件的技术和产业化也【yě】得到【dào】了较大的进步。“N型【xíng】+pert+半片”可使组件功率达【dá】到【dào】320W,2018年产能【néng】预计【jì】为2~3GW;“N型+叠【dié】瓦” 可使组件功率达【dá】到330W以上,2018年产【chǎn】能预【yù】计为1GW以内;

然而,成本高成为N型组件目前发展的重要制约因素。

以PERC技术为基础,叠加半【bàn】片、MBB是目前【qián】市场上高效组【zǔ】件普【pǔ】遍采用的一个方【fāng】案。然而,最近另外一种新【xīn】技术——“选择【zé】性发射【shè】极(selective emitter, SE)太【tài】阳电池”技【jì】术,引起主流【liú】电池片生产企业的【de】关注【zhù】。

接棒PERC技术的SE技术

1)SE+PERC,电池效率轻松超22%

国家电【diàn】投西安【ān】太阳能电力有限公司宋志成等【děng】人【rén】曾【céng】在一篇【piān】论文中,详细介绍【shào】了【le】“选择性发射极(selective emitter,SE)太阳电池”技术,该文【wén】章认为:

SE技术通过在金【jīn】属栅线与【yǔ】硅【guī】片接【jiē】触部位及其附近进行高浓【nóng】度掺【chān】杂,而在电【diàn】极以外的【de】区域【yù】进行低【dī】浓度【dù】掺杂,既降低了硅片和电极之间的接触电阻,又降低了表面的复【fù】合【hé】,提高了【le】少子寿命【mìng】,使电池具有以下3点明显的【de】优【yōu】点:

(1)降低串联电阻,提高填充因子;

(2)减少载流子复合,提高表面钝化效果;

(3)增强电池短波光谱响应,提高短路电流和开路电压。

因此,SE技术处理过的电池【chí】相【xiàng】比传统【tǒng】太阳电池有0.3%的提【tí】升,SE技术【shù】跟【gēn】PERC技术相结合,可以使电池的量产效率轻易突破22%。

2)最关键的是便宜!

根据宋志【zhì】成等人【rén】的介绍,从太阳电池常规【guī】产线升级成【chéng】激光掺杂选择性发射极太阳电池【chí】生产【chǎn】线,工艺上只【zhī】需增加激光掺杂一个【gè】步骤,从设【shè】备上来说,只需增加掺杂用激光设备【bèi】,与常【cháng】规产线的【de】工【gōng】艺及设【shè】备兼容性很高【gāo】。

因此,SE技术在现有产【chǎn】线【xiàn】的基础【chǔ】上【shàng】,以极低的改造【zào】成【chéng】本,可以使【shǐ】现有60片常规组件【jiàn】提高约5W。

3)SE技术已被多家企业采用

据【jù】了解,SE技术目前已【yǐ】经成【chéng】为电池【chí】片制造企业重点关注【zhù】的热点技术【shù】,很多企业的电池【chí】生产都【dōu】采用了该【gāi】技术。

目【mù】前,晶科、隆基、晶澳、天合、爱旭【xù】等【děng】一【yī】线组件企业的电池片【piàn】生产中,都采用了【le】一定规模的该技术,总产能高达12GW。其中,产【chǎn】能最大的为浙【zhè】江【jiāng】爱旭【xù】。

据介绍,爱【ài】旭【xù】通过“SE-PERC”的结合,将SE技术引入PERC电池制造中【zhōng】,采用激光掺杂技【jì】术【shù】形成选择【zé】性PN结【jié】,SE技术与PERC技术完美结合【hé】,增强了电池对太【tài】阳光中紫外光和红外【wài】光的吸收,显著【zhe】提升电池【chí】的光电【diàn】转换效率。同时,SE-PERC电池【chí】的各项可【kě】靠【kào】性测试均符合行业标【biāo】准。自【zì】今年三季度以来,爱旭【xù】生产的电池片均能【néng】达到310W满【mǎn】分【fèn】组件的要求【qiú】。

有分析认为,SE由于其成本低、且【qiě】能【néng】显【xiǎn】著提高效【xiào】率,有望成为继PERC之后,被业内普遍【biàn】采用的新【xīn】技【jì】术。

结语

通过上述分析可以看出:

领跑者的推【tuī】出,使PERC、双面【miàn】、N型、半【bàn】片、MBB、MWT、黑硅等【děng】新技【jì】术【shù】得【dé】到了【le】快【kuài】速发展【zhǎn】。其中,PERC已经成为普遍【biàn】采用【yòng】的必备技术,要实现满【mǎn】分组件,需要在PERC技术上叠加其他技术。

SE技术由于其成【chéng】本低、且能显著【zhe】提高效【xiào】率,已经得到了【le】一线企业的重视;“SE-PERC”的【de】结合,可轻松实现满【mǎn】分【fèn】组件的要求。目前,仅最【zuì】产【chǎn】能最大【dà】的爱旭,年产能就高达5GW。SE技术有【yǒu】望成为继PERC之后,被业内普遍采用的新技【jì】术【shù】。

综上所述,由于2018年底【dǐ】,PERC产能【néng】将达到近68GW,再叠加MBB、半【bàn】片【piàn】、SE技术等,年【nián】底5GW的满分【fèn】组件供【gòng】应【yīng】量应该是十分充足【zú】的!