编者按:

技【jì】术创新一直是降低制造成本、促进产业升级的关键。让【ràng】光【guāng】伏【fú】早日平价上网,解救以往的【de】以【yǐ】牺牲【shēng】环境来【lái】谋经济的格局,是每一【yī】个光伏企业都在尽全力做的事情【qíng】。促进技术不断创【chuàng】新已经成为了【le】业【yè】内共同努力的方向。高效PERC组【zǔ】件应运【yùn】而【ér】生,正【zhèng】在【zài】开【kāi】启新一轮光【guāng】伏【fú】技术革新战。

从上世纪八十年代,PERC电池结构被首次正式报道开始,2006年用于【yú】对P型PERC电池的背面的【de】钝【dùn】化的介质【zhì】膜的钝化作用引起大家重【chóng】视,使得PERC电池的产【chǎn】业化成为可能。随后PERC技术开始逐步【bù】走向产业化。2014年前后【hòu】,开始有厂家导【dǎo】入PERC电池生产线【xiàn】,其中,晶【jīng】澳太阳能(下称“晶澳”)作【zuò】为最早导【dǎo】入PERC电池生产【chǎn】线【xiàn】的厂家,2014年1月【yuè】多晶PERC电【diàn】池【chí】转换【huàn】效【xiào】率超【chāo】过19%,同年9月份【fèn】多晶【jīng】PERC电【diàn】池转换【huàn】效率超过20%。

领跑者PERC高效组件异彩初绽

2015年国家能源局提出了实施光伏发电“领跑者”计【jì】划和建设领跑基地,晶澳为【wéi】中【zhōng】国首个光伏“领跑【pǎo】者”示范项目——山西【xī】省大同【tóng】市【shì】采煤【méi】沉陷区国【guó】家先进技术光伏【fú】示范基地提供了422MW的光伏组件,该示范项目一期工程总装机量为1GW,晶澳组件【jiàn】供【gòng】货量占比高达42%(如【rú】图1所示【shì】),其中PERC高【gāo】效组件约【yuē】占40%。

 


图1:大同领跑者中各企业组件的占比

第一批光伏【fú】''领跑者''要求多晶硅光伏组件转【zhuǎn】换【huàn】效率不低于16.5%,单【dān】晶硅光【guāng】伏组件转换效率不【bú】低于17%,当【dāng】时晶澳多种【zhǒng】产【chǎn】品【pǐn】均超出该标准。

 


图2:2015大同领【lǐng】跑【pǎo】者不【bú】同技术占比(数【shù】据来源于:中国电力科学研究院)

从组件技术路线【xiàn】看,2015大【dà】同领【lǐng】跑【pǎo】者基地采用【yòng】了包括PERC、黑硅、N型双面等多种【zhǒng】技术路线的【de】新【xīn】型组件,如图2所示。据中【zhōng】国电力【lì】科学研究院【yuàn】统【tǒng】计,单晶PERC组件用【yòng】量占【zhàn】21%,在新型组件占比中遥遥【yáo】领先。


图3:领跑者项目PEERC单晶与常规多晶发电量对比

同【tóng】时【shí】,领跑【pǎo】者项目中,PERC单晶组件实际发电量【liàng】比【bǐ】常规多晶【jīng】组【zǔ】件发电【diàn】量高3%左右(如图3所示)因此,PERC组件在领跑者中的【de】地【dì】位,可以【yǐ】称为领【lǐng】跑者项目中的“领跑者”。

从领跑者项目到普通光伏电站,PERC技术越来越成熟【shú】,发电量【liàng】也超乎最初的预想。最初,专家【jiā】们预测,PERC技术量【liàng】产效率能【néng】够达到21%就很理【lǐ】想【xiǎng】。以晶澳为例【lì】,目前晶澳的单【dān】晶PERC组件的量产效率【lǜ】平均水【shuǐ】平为21.95%-22%。晶澳产品技术相关负【fù】责人表示:“从目前实验室效率来说,PERC的未来前【qián】景还【hái】是很大的【de】。晶澳目前也【yě】在效【xiào】率【lǜ】提升上深挖细【xì】做,并注重研发和生产可量产的高性能产【chǎn】品【pǐn】,为【wéi】实现平价【jià】上网【wǎng】提供更优的解【jiě】决方案。”

PERC单晶组件脱颖而出的秘密


图4:晶澳与行业标准衰减率对比图

晶【jīng】澳的PERC单【dān】晶组【zǔ】件衰减【jiǎn】率【lǜ】远低于行【háng】业标准。单晶【jīng】组【zǔ】件衰减承诺【nuò】首年衰【shuāi】减【jiǎn】不超过3.0%,从第2年开始【shǐ】,年平均衰减【jiǎn】率不超过0.7%,10年衰减不超过【guò】10%,25年【nián】衰减不超过19.8%。晶澳承诺的单【dān】晶组件首年衰减不超【chāo】过2.5%,从第2年开始,年平【píng】均【jun1】衰减率不超过0.6%,10年衰减不超过7.9%,25年【nián】衰减不超过16.9%。衰【shuāi】减【jiǎn】率远远低于【yú】行业标准。


图5:低辐照测试数据


图6:单晶、多晶、PERC温度系数对比

同时,PERC单晶组件在低辐照度的【de】情况下【xià】,转换【huàn】效率均高于常规多晶和常规单晶【jīng】(如图5所示)。阴雨天早【zǎo】晚时段的发电量【liàng】优【yōu】势尤为明【míng】显。温【wēn】度系数【shù】上【shàng】单晶好于多晶【jīng】,PERC组件优于常【cháng】规【guī】单晶与常规多晶(如图6所示)。大幅度降低【dī】了由于【yú】温度上升造成【chéng】的系【xì】统的【de】发电量损失【shī】。以晶【jīng】澳【ào】单晶PERC为例,晶澳单晶【jīng】PERC组件在低辐照度(200W/㎡-800W/㎡)的条件下效率保持率超【chāo】过98%,25年的使用寿命中为【wéi】客户带来更多收益。

可靠性--PERC组件的制胜法宝

PERC组【zǔ】件之【zhī】所以如此受宠,除了高【gāo】效以外,高【gāo】可靠性也【yě】是必不可少【shǎo】的。 晶澳组件【jiàn】实【shí】验室具有TUV南【nán】德目击实验室、TUV南德CTF实验【yàn】室和ETL卫【wèi】星【xīng】实验室【shì】资质,生产过程、质量和厂检【jiǎn】通过PI-Berlin和【hé】Solar-IF等【děng】第三【sān】方机构【gòu】检测。并且通过了全球公认的两家太阳能电池测试中心美国【guó】能源部【bù】国【guó】家可再【zài】生能源实验室(NREL)和德国的Fraunhofer Institute for solar Energy Systems(ISE),对太阳能电【diàn】池的独立鉴定。


图7:晶澳工作人员在实验室对组件做测试

据悉,晶澳的PERC组件【jiàn】经过长期【qī】的可靠性测【cè】试【shì】,机械载荷测【cè】试5400帕-10000帕(2倍IEC标准)、

HAST测试【shì】IEC(温度【dù】85度,相对【duì】湿【shī】度【dù】85%)至(温度121度,三倍气压【yā】,相对湿度100%)、并通过了极限测试【shì】(三倍IEC标【biāo】准),同时,通【tōng】过了【le】抗氨【ān】测试、抗盐雾【wù】测试、抗二氧化硫测试、抗沙【shā】尘测试、干【gàn】热气候测试、湿热【rè】气候测试、高寒气候测试等环【huán】境适应【yīng】性测【cè】试。

应运而生的双面双玻组件

晶澳作为PERC专【zhuān】利【lì】持有【yǒu】者,于2016年【nián】获得PERC双面发【fā】电技术完全自【zì】主的核【hé】心知识产权,2017年第一季度率先【xiān】量产PERC双【shuāng】面双玻组【zǔ】件,在同行中一直处于领跑【pǎo】地位。近日,晶【jīng】澳太阳【yáng】能宣布,正【zhèng】式在日本获得由日本特【tè】许厅颁发的双【shuāng】面PERC电池组【zǔ】件【jiàn】专利。


图8:常规组件与PERC双面组件吸收光的情况对比图

PERC双面双玻组件无【wú】PID现象,不用负极接地【dì】,尤其【qí】在分布式电站低压侧(用【yòng】户侧)并网【wǎng】时,可省去隔离【lí】变压器;同时,玻璃的【de】电绝缘性【xìng】能很高【gāo】,可以应【yīng】用于1500V系统设【shè】计;组件无【wú】边框设计,组【zǔ】件间【jiān】不用接地【dì】连【lián】接,简单【dān】方便,提高安装【zhuāng】速【sù】度,降低了安装成本。“双面发电在同样产品上,不会增加太多【duō】的【de】成本。但是在终端客【kè】户那边,收益还是【shì】比较明显的。双面发【fā】电比普通的【de】组件能【néng】够提【tí】高10%的发电量。”晶澳技术相关负【fù】责人介绍道。

从领跑者到普【pǔ】通【tōng】光伏【fú】电站【zhàn】,PERC组件一【yī】路的表现让人惊叹。晶【jīng】澳作为【wéi】PERC专利【lì】持有【yǒu】者,以【yǐ】其优异的【de】安全特性、卓越的可【kě】靠性能,机械载荷性能、高效、低成本等种种优势,在技术上走【zǒu】在行【háng】业前列,傲视【shì】群雄。