但光伏产业对于技术进步的渴望永无止境,大尺寸和颗粒硅解决的是降本问题,而在效率提升方面,PERC电池已经接近24%的理论极限,必须通过新的改良技术或另辟蹊径发展新的电池技术,于是行业将目光瞄向了下一代技术——异质结电池。
1990年,日本三洋开发了一种新型电池,在4mm²的电池上效率可达到14.5%,次年,异质结效率提升到了18%以上。到2015年,三洋HIT电池的效率就已经达到了25.6%,远超当时的PERC和铝背场电池,同年,三洋异质结专利保护结束,技术上不再存在壁垒。
异质结电池工艺简单(制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备)、效率高、工艺温度低、光致增益全生命周期发电量高、弱光发电性能较好,以及能更好的利用超薄硅片,并且未来可与钙钛矿等电池技术形成叠层电池,增大光谱吸收范围,效率突破35%甚至更高。
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可以说,异质结是目前可看到的技术中理想的“终极电池”,国内爱康、钧石、晋能、汉能、彩虹、通威、上澎,国外REC、松下等企业均投入了大量的精力去进行研发。
但时至今日,异质结仍然面临着设备、辅材成本较高的问题,同时PERC电池的技术也不断发展,异质结技术如不能有1%以上的效率优势,很难与现在仍然有潜力可挖的PERC电池在市场上竞争。
异质结,这项被公认未来必定大兴的技术,究竟应该怎么发展?
异质结大生态
回顾过去十六年光伏的发展历史,可以发现一个奇怪的事实:在行业发展初期,外国光伏技术对中国有垄断性优势,这也是当时很多学者感叹中国光伏两头甚至多头在外的原因 。
但十六年后,中国不仅是最大的光伏生产国,在各项技术方面也已经实现了全面的领先,被誉为中国制造的最强长板。光伏并不是一个只考虑技术的产业,技术如何“致善”,降低度电成本才是永恒不变的主题。
这其中的关键在于:生态。
中国光伏产业有极为良好的产业链生态,从上游辅料到终端市场,应有尽有,上游的新技术新思路可以很容易找到“试验田”,并可以放在市场上进行检验;终端市场对上游制造又会提出需求,让技术前进方向得到验证。
这种良性循环往往只存在成熟的技术中,而新技术只能靠一些国家的科技项目或个别应用项目推动。
如同大尺寸硅片一样,异质结电池也是一个需要生态的技术。但新技术由于缺少市场反馈和规模化生产,在效率提升和产业配套方面往往缺少完善正向发展机制。
每个异质结企业都在这条技术道路上奔跑,但方向却并不一致。
而想要将这些企业捏合到一起,却也并不容易。同类企业之间互有技术壁垒,而如浆料、靶材等企业,在电池厂家那里得到的测试结果,也往往只是一个通知:yes or no。
终于,有政府决心搭建这样一个开放共进的生态平台。2016年5月中智电力落户泰兴之后,泰兴高新区敏锐意识到异质结技术生态的重要性,对光伏产业和异质结技术发展给予了高度支持。
在此之前,泰兴高新区探索实践了颇具成效的“1+1+1+N”政产学研资合作模式,合作共建了一批大院大所合作平台,促进人才、产业、科技、资本“四链融合”。随即,他们先后建成了江苏中工高端装备研究院、同济大学国泰环境研究院、南理工泰兴智能制造研究院、中国通号(江苏)智慧城市产业研究院等新型科技研发机构;与社会资本合作设立了申贸基金、绿科基金、云创基金、智成基金等产业基金;一批新能源新材料和节能环保类的高层次人才项目在高新区进行新技术、新产品的中试孵化,目前,在孵项目17个,产业化项目9个。
泰兴市政府提出建设“高新技术集聚区、创新要素汇聚区”的目标后,高新区领导班子一直在思考如何真正做到“集聚和汇聚”,最终,泰兴高新区决定助力企业搭建一站式政府与产业服务平台,除异质结光伏平台外,还包括国家级减速机检验检测中心、长三角先进电池国际创新中心等一批公共技术服务平台,大力发展以高层次人才服务中心、项目路演中心、科技查新中心、知识产权交易中心为核心的科技服务业,创新“线上+线下”服务模式,有效促进人才链、产业链、资本链、科技链深度融合。
2020年10月30日,泰兴与爱康集团签约6GW高效异质结电池项目,随之而来的,是一个开放的异质结生态创新平台和诸多的产业链各环节企业。爱康科技、捷佳伟创,理想万里晖、中科院电工所和泰兴高新区共同设立泰兴高科爱佳新能源高效电池组件研究中心,从事异质结电池叠加钙钛矿等材料新型电池技术的研究。
产业全景图
“以前我们在电池企业做测试,得到的只是产品行还是不行,或者和竞争对手相比,孰优孰劣。”一家浆料企业告诉Solarbe索比光伏网,“材料领域本身就已路径繁多,没有明确的结论,我们大部分时间都在盲人摸象。”
这种管中不见全豹的情况,并不止存在与材料企业,此次参与平台建设的企业希望,通过共同明确产业发展方向,形成异质结产业生态,协力向前推进该项技术的产业化和竞争力。
高新区主要负责人提出,他们会开放一条中试线,各家有意入驻的企业支付各自的测试成本,在上面进行测试。异质结设备昂贵,一条线花费高达数亿元,中小企业根本无力负担,有这样一个平台后,产业对异质结的积极性有效的被调动起来,已有多家设备、浆料、靶材企业表示愿意入驻平台,进行联合创新。
“暗室逢灯,绝渡逢舟,从此读书作文,俱可望有门径矣!”——《野叟曝言》
爱康董事长邹承慧与捷佳伟创董事长余仲等行业领袖均表示泰兴高新区所做的创新,将给异质结技术带来极大的推动,并对异质结的未来发展充满信心。
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