编者按:

技术创新【xīn】一直是【shì】降低制造【zào】成本、促进产业升级【jí】的关键。让光伏早【zǎo】日平价上网,解救以往的以牺牲环境来【lái】谋经济的格【gé】局,是每一个光伏企业【yè】都在尽全力【lì】做的事情。促【cù】进技术不断创新已【yǐ】经成为【wéi】了业内共同努【nǔ】力的方向。高效【xiào】PERC组【zǔ】件应【yīng】运【yùn】而生,正在开启新一【yī】轮光伏技【jì】术革【gé】新战【zhàn】。

从上【shàng】世纪【jì】八【bā】十年【nián】代,PERC电池结构【gòu】被首次正式报道开始【shǐ】,2006年用于对P型PERC电【diàn】池的背【bèi】面的钝化的【de】介【jiè】质膜的钝化作用引起大家重【chóng】视,使得PERC电池的产业化【huà】成为可能【néng】。随后PERC技【jì】术开始逐步走【zǒu】向【xiàng】产业化。2014年【nián】前后,开始有厂家【jiā】导入PERC电池生产线【xiàn】,其中【zhōng】,晶【jīng】澳太阳能(下称“晶澳”)作为【wéi】最【zuì】早导【dǎo】入PERC电【diàn】池生产线的厂家,2014年1月多晶PERC电池转换效率【lǜ】超过19%,同年9月份【fèn】多晶PERC电【diàn】池转换效率超过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【pǎo】者”计划和建设领跑【pǎo】基地,晶【jīng】澳为中国首个光【guāng】伏“领跑【pǎo】者”示范项目——山西省大同【tóng】市采【cǎi】煤沉陷【xiàn】区国家【jiā】先进技术光伏示范【fàn】基地提供【gòng】了422MW的光伏组件,该示范【fàn】项【xiàng】目一期工程总装机量【liàng】为【wéi】1GW,晶澳组件供【gòng】货量占比【bǐ】高达42%(如【rú】图1所示),其中PERC高效组件约【yuē】占40%。

 


图1:大同领跑者中各企业组件的占比

第一批光【guāng】伏''领跑者''要【yào】求【qiú】多晶硅光伏组件转换效【xiào】率不低于16.5%,单晶硅光伏组件转换效率不低于17%,当时晶【jīng】澳【ào】多种产品【pǐn】均【jun1】超出【chū】该【gāi】标准。

 


图2:2015大同领跑者不同技【jì】术占比(数据来源于【yú】:中国【guó】电【diàn】力科学研究院)

从组【zǔ】件【jiàn】技术【shù】路线看,2015大同领跑者基【jī】地采用了包括PERC、黑硅、N型【xíng】双【shuāng】面等多种技术路线的【de】新型组件,如图2所示。据中国电力科学【xué】研究院统计,单晶PERC组件用量占21%,在新型组件占比【bǐ】中遥遥领先。


图3:领跑者项目PEERC单晶与常规多晶发电量对比

同时,领跑者项【xiàng】目中【zhōng】,PERC单【dān】晶组件实际发【fā】电量比【bǐ】常规多晶【jīng】组件发电【diàn】量高3%左右【yòu】(如图3所示)因此,PERC组件【jiàn】在领跑者【zhě】中的地【dì】位,可以称【chēng】为领跑者项目中的“领跑者”。

从领跑者项目到普通光伏电站,PERC技【jì】术越来越成熟【shú】,发【fā】电量【liàng】也超乎最初的【de】预【yù】想。最初,专家们预测【cè】,PERC技术量【liàng】产【chǎn】效率【lǜ】能【néng】够达到21%就【jiù】很【hěn】理想。以晶澳为例,目前【qián】晶【jīng】澳的单晶PERC组件的【de】量产效率平均水平为【wéi】21.95%-22%。晶澳产品技术【shù】相关【guān】负责人表示:“从目前实验室效率来说,PERC的未来前景还是很大的。晶澳目前也在效率提升上深挖细【xì】做,并注重研发和【hé】生产【chǎn】可量【liàng】产的高性能产品,为实现平价上网提供更优的解决方案。”

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

晶澳【ào】的【de】PERC单晶组件衰减率远低于行【háng】业标准。单晶组件衰减承诺【nuò】首【shǒu】年衰【shuāi】减【jiǎn】不超过3.0%,从【cóng】第2年开始,年平均衰减率不【bú】超过0.7%,10年衰减不超【chāo】过10%,25年衰减不超过19.8%。晶澳承诺的单晶组件首年衰【shuāi】减不超过2.5%,从【cóng】第2年【nián】开始,年平均【jun1】衰【shuāi】减率【lǜ】不超【chāo】过0.6%,10年衰【shuāi】减不超过7.9%,25年衰减不【bú】超过16.9%。衰减【jiǎn】率远远低于行业标准。


图5:低辐照测试数据


图6:单晶、多晶、PERC温度系数对比

同【tóng】时,PERC单晶组件在低辐照度的情况下,转换【huàn】效率均高【gāo】于常规多晶和常规单晶(如图5所示)。阴雨【yǔ】天【tiān】早【zǎo】晚时段的发电量【liàng】优势尤为明【míng】显。温度系数上【shàng】单晶好于多【duō】晶,PERC组件优于常规【guī】单晶与【yǔ】常规【guī】多晶(如图6所示)。大【dà】幅【fú】度降低了由于温度上升造【zào】成【chéng】的系统的发【fā】电量损失【shī】。以晶澳单晶PERC为例,晶澳单晶PERC组件在【zài】低【dī】辐照度(200W/㎡-800W/㎡)的条【tiáo】件下效率保持率超过98%,25年的使【shǐ】用寿命中为客【kè】户【hù】带来更【gèng】多收【shōu】益。

可靠性--PERC组件的制胜法宝

PERC组件之所以如此【cǐ】受宠,除了高【gāo】效以外,高可靠性也【yě】是【shì】必不可少的。 晶澳【ào】组件实验室具有TUV南德目击【jī】实验室、TUV南德【dé】CTF实验室和ETL卫星【xīng】实验室【shì】资质,生产过程、质量和厂检【jiǎn】通【tōng】过PI-Berlin和Solar-IF等第三方机构检【jiǎn】测。并且通过【guò】了【le】全球公认的两家【jiā】太阳能电池测试中【zhōng】心美国能源部【bù】国【guó】家可再【zài】生能源实验室(NREL)和德国的【de】Fraunhofer Institute for solar Energy Systems(ISE),对太阳能电池的独立【lì】鉴定【dìng】。


图7:晶澳工作人员在实验室对组件做测试

据【jù】悉【xī】,晶澳的PERC组件【jiàn】经过长【zhǎng】期的可靠性【xìng】测试,机械载荷测试5400帕-10000帕(2倍IEC标准【zhǔn】)、

HAST测试IEC(温度【dù】85度,相对【duì】湿【shī】度【dù】85%)至(温度121度,三倍气压,相对湿度100%)、并通【tōng】过了极限测试【shì】(三倍IEC标准),同时,通过了抗氨测试、抗【kàng】盐雾测【cè】试、抗二【èr】氧化硫测试、抗【kàng】沙尘测【cè】试【shì】、干热气候测试、湿热气候测试、高寒气候【hòu】测试【shì】等环境【jìng】适应性测试。

应运而生的双面双玻组件

晶澳作为PERC专利【lì】持有者【zhě】,于2016年获得PERC双【shuāng】面发【fā】电技术完全自主的核心知识产权,2017年第一季度率先量产PERC双面【miàn】双玻组【zǔ】件,在同【tóng】行中一直处【chù】于【yú】领跑地位。近日,晶澳太阳能宣布,正式在日本获得【dé】由日本【běn】特许厅颁【bān】发的双【shuāng】面PERC电【diàn】池组件专【zhuān】利【lì】。


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PID现象【xiàng】,不用负极【jí】接【jiē】地,尤【yóu】其在分布式电【diàn】站低压侧(用户【hù】侧)并【bìng】网时,可【kě】省【shěng】去隔离变压器;同时【shí】,玻【bō】璃的电绝缘性能【néng】很高,可以【yǐ】应用于1500V系统【tǒng】设计;组件无边框设【shè】计【jì】,组件间不用接地连接,简单方【fāng】便,提高安装速度,降【jiàng】低了安装【zhuāng】成本。“双面【miàn】发电在同样产【chǎn】品【pǐn】上,不会增加太多的成本【běn】。但【dàn】是在【zài】终端【duān】客【kè】户那边【biān】,收益还是比较明显的。双【shuāng】面【miàn】发电【diàn】比普通的组件能够提高10%的发【fā】电量。”晶澳技术相关负责人介绍道。

从领跑者到普通光伏电站【zhàn】,PERC组【zǔ】件一路的表现【xiàn】让人惊【jīng】叹【tàn】。晶【jīng】澳作【zuò】为【wéi】PERC专利持有者【zhě】,以其优异的安全特性、卓【zhuó】越的可靠【kào】性能,机【jī】械载荷【hé】性能【néng】、高效、低成本等种种优势,在技术上走在行业前【qián】列,傲视群雄。