跑者&技术迭代,谁成就了谁?领跑【pǎo】者项目的开展,推动【dòng】国内的【de】光伏组件技【jì】术【shù】快速的进步、成本下【xià】降;

而便宜、高效的光伏【fú】组件技术【shù】,又使领跑者【zhě】项目的最低中标电价【jià】不断【duàn】刷新,成为推动平【píng】价上网的【de】先锋力量!

2018年应用【yòng】领跑者中,最引人【rén】注目的,除【chú】了【le】低【dī】电价之外,就是“百花【huā】齐放”的新技术应用。5GW中【zhōng】标项【xiàng】目,全部采【cǎi】用了满分组件!即单、多晶组件的转换效率分别要达【dá】到18.7%和【hé】17.8%,60片组件单面功率达到310W、295W。为了【le】同时实【shí】现“高效、低价”,最【zuì】流行的高效技术【shù】几乎都得到【dào】了应用:

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,如果没有技术的疯狂迭代,领【lǐng】跑者【zhě】也无【wú】法不【bú】断提出更高的转化效率要求,也无法【fǎ】爆【bào】出更【gèng】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【shàng】述技术都比【bǐ】较新,虽然电池片【piàn】总产能很大【dà】,但由于功率的正态分【fèn】布,高效【xiào】电池【chí】片的产能还是非【fēi】常有【yǒu】限。要在3~4个月内供【gòng】应5GW的满分组【zǔ】件,压力还是很大的!

抢过【guò】630的人都知道【dào】,决定是否能抢上电价的两个关【guān】键要素【sù】就是:1)组件【jiàn】供应;2)电【diàn】网【wǎng】接入【rù】。5GW的应用【yòng】领跑者项目要在年底抢并网,同样会【huì】面【miàn】临这【zhè】两个问题【tí】。各基地已经给了【le】电网接【jiē】入的承诺函,那组【zǔ】件供应是否会紧张呢?

新技术对功率的提升

目前【qián】,被广泛使【shǐ】用的、提升转换效率的技【jì】术主要是PERC、半片、MBB、黑硅【guī】(领跑【pǎo】者按正面功率计算,所以双面暂不考虑【lǜ】),当普通【tōng】组件叠加【jiā】这【zhè】些技术之【zhī】后,功率都会有一定的提升,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【cóng】上图可以看【kàn】出,要想达到满分组【zǔ】件,只有两个路径:

1)采用PERC电池技术,再叠加其他技术。

PERC电池技术是一【yī】种兼容性技术,既【jì】可以用在多晶硅片上,也可以用在单晶硅片上。单、多晶电池应用PERC技术【shù】后,功率将分别【bié】提【tí】升【shēng】20W、15W左右。2018年PERC组件【jiàn】产能约为34.8GW。其中【zhōng】,单晶PERC组件【jiàn】产能【néng】将达到30GW;用黑硅技术【shù】处理后的【de】多晶PERC组【zǔ】件【jiàn】产【chǎn】能将达【dá】到5GW。到2018年底【dǐ】,将新增【zēng】33GW的PERC产【chǎn】能,累计产能【néng】将达到68GW!

PERC技术【shù】由于时具备“高效、低【dī】成本【běn】”两个特点,成【chéng】为领跑者中【zhōng】的【de】宠儿。2015年的领【lǐng】跑者项目中【zhōng】,PERC组件【jiàn】崭【zhǎn】露【lù】头【tóu】角;2016年领【lǐng】跑者【zhě】项目中,PERC组件已成为领跑者项目的必【bì】要配置;而2017年的领跑者中【zhōng】,PERC组件无疑各家的必选项。

2)采用N型组件

2017年,N型【xíng】组件的【de】技术和产业化也得到了较大的进步。“N型+pert+半片”可使【shǐ】组件功率达到320W,2018年产能预【yù】计【jì】为2~3GW;“N型+叠瓦” 可使【shǐ】组【zǔ】件功【gōng】率达到330W以上,2018年产能预计为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,叠加半片、MBB是【shì】目前市场上【shàng】高效组件普【pǔ】遍【biàn】采【cǎi】用的一个【gè】方案。然而,最近另外一种【zhǒng】新技【jì】术——“选【xuǎn】择性【xìng】发【fā】射极(selective emitter, SE)太阳电池”技术,引起主流电【diàn】池片【piàn】生产企业的关注。

接棒PERC技术的SE技术

1)SE+PERC,电池效率轻松超22%

国家电投【tóu】西安太【tài】阳能电力有限公【gōng】司宋志【zhì】成【chéng】等人【rén】曾在一篇论文【wén】中,详细【xì】介绍了“选择性发射极【jí】(selective emitter,SE)太阳电池”技【jì】术,该文章认为:

SE技术通过在金【jīn】属栅线与硅【guī】片接触部位及其附近进【jìn】行高浓度掺杂,而【ér】在电极【jí】以外的区域进行低浓度掺杂,既降低了硅【guī】片和电【diàn】极之间的接触【chù】电【diàn】阻【zǔ】,又降低了表【biǎo】面的复合,提高了少子【zǐ】寿命,使电池具有以下3点明【míng】显的优点【diǎn】:

(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【yīn】此,SE技术处理过的电【diàn】池【chí】相比传统太阳电池【chí】有0.3%的提升【shēng】,SE技术【shù】跟PERC技术相结合,可以使电池的量【liàng】产效率轻易突破22%。

2)最关键的是便宜!

根据宋志成等人的介绍,从太阳电池常规产线【xiàn】升级成激光【guāng】掺杂【zá】选【xuǎn】择性发【fā】射极【jí】太阳电池生【shēng】产线,工艺上只需增加激光掺杂一【yī】个【gè】步骤,从设备上来说,只需增加【jiā】掺【chān】杂【zá】用激光设【shè】备【bèi】,与常规产线的工【gōng】艺及设备兼容性很高。

因此【cǐ】,SE技术在现有产【chǎn】线的基础【chǔ】上,以极低的改造【zào】成本,可以使现有60片常规组【zǔ】件【jiàn】提高【gāo】约5W。

3)SE技术已被多家企业采用

据【jù】了解【jiě】,SE技术目前已【yǐ】经成为电池片制【zhì】造企业重【chóng】点关注的热点技【jì】术,很多【duō】企业的【de】电池生产都采用了【le】该技术。

目前,晶科、隆基、晶澳、天合【hé】、爱旭等一线组件企业的电【diàn】池片生【shēng】产中,都采用了一定规模【mó】的【de】该技术【shù】,总产能高【gāo】达12GW。其中,产能最大的【de】为浙江【jiāng】爱【ài】旭。

据介绍,爱旭通过“SE-PERC”的结合,将【jiāng】SE技术【shù】引入PERC电【diàn】池【chí】制造【zào】中,采用【yòng】激光【guāng】掺【chān】杂技术形成选择性【xìng】PN结,SE技术与PERC技【jì】术完美结合,增【zēng】强了电池【chí】对太阳光中紫外【wài】光和红外光【guāng】的吸收,显著提升电池的光电转换【huàn】效率。同时,SE-PERC电池的各项可靠性【xìng】测试均符合行业标准【zhǔn】。自今年三季度以来【lái】,爱【ài】旭生产的电池片均能达到310W满分组【zǔ】件的【de】要求。

有分析认为,SE由于其【qí】成【chéng】本【běn】低、且【qiě】能显著【zhe】提高效率,有望成为继PERC之后,被业内【nèi】普遍采用的新【xīn】技术。

结语

通过上述分析可以看出:

领跑者的推出,使PERC、双面、N型、半【bàn】片、MBB、MWT、黑硅等【děng】新技术得【dé】到了快速发展【zhǎn】。其中,PERC已经成为普【pǔ】遍采【cǎi】用的必备技术,要实现满分组【zǔ】件,需要在PERC技术上【shàng】叠加其【qí】他技【jì】术。

SE技术【shù】由【yóu】于其【qí】成本低、且能显著提【tí】高【gāo】效率,已经得到了一线企业的重视;“SE-PERC”的【de】结合【hé】,可轻松实现满分组件【jiàn】的要求。目前,仅最【zuì】产能最大的爱旭【xù】,年产能就高达5GW。SE技术有【yǒu】望成为继PERC之后,被业内普【pǔ】遍采用【yòng】的新技术。

综【zōng】上【shàng】所述【shù】,由【yóu】于【yú】2018年底,PERC产能将【jiāng】达到近68GW,再叠加MBB、半片、SE技术等,年底5GW的满【mǎn】分组件供应量应该是十分充足的!