GSS全球高效太阳能电池与设备技术研讨会,晶澳全球市场营销中心总经理王梦松从电池技术分析与展望、组件封装技术分析、大尺寸组件(硅片)逻辑分析三方面入手,全面阐述高效电池与组件技术的发展趋势。
未来两年内
Topcon与异质结有望逐步投入规模化量产
在电池技术分析与展望板块中,王梦松讲到,现今大家所谈的电池仍以晶硅电池为主。晶硅电池优势明显,首先地球上晶硅储量丰富,其次其可靠性、稳定性、成本、效率方面优势明显。现今并没有出现改变晶硅特性的颠覆性技术,晶硅电池市场占比超过95%。
对于现在市场中的多种电池技术,王梦松对其优劣两方面做了全面的分析。
PERC是当下行业最主流的电池技术,具有明显的性价比优势,现今PERC产能超过200GW。对于PERC电池效率,王梦松认为两年内PERC电池量产效率有望提升到23.5%。虽然,理论上PERC电池效率有望提升到24%,但效率达到23.5%后,进一步提升的技术难度和成本挑战明显增加。
PERT电池虽是结构最简单、应用最早的N型电池,双面率高达80%-95%。但相较PERC,其量产效率和成本并没有竞争优势,现今基本是在PERT结构的技术上升级为TOPCon结构。
目前TOPCon量产电池效率达24%以上,双面率相对PERT略低,但PERC产线未来可升级为TOPCon。王梦松认为,虽然P型可以制 作TOPCon结构,但相较于N型TOPCon,收益要低。
异质结结构简单,但其电池量产效率24%左右,高开压使功率温度系数值低,约为0.28%/℃,双面率达90%以上,设备与材料成本较高。
IBC电池现在谈论相对较少,其复杂的结构导致生产工艺复杂、成本过高。现今单纯制作IBC的厂家较少,部分机构、厂家研究将IBC与异质结结合制作成HBC结构。
对于未来电池技术的发展,王梦松预判:N型TOPCon和异质结电池效率近期有了稳步提升,目前先进产线效率达24%+,未来两年之内随着效率的继续提升和成本的进一步下降,TOPCon和异质结有望逐步投入规模化量产。在未来5-10年,钙钛矿有望和晶硅电池技术叠加,达到30%以上的转换效率。
效率、封装、尺寸
三因素叠加促进组件功率快速提升
在组件封装方面,王梦松讲到,在过去的十年期间组件的功率提升较快,从最初的不足300W到500W+、600W+。组件功率之所以能够快速提升,主要原因在于电池效率提升、封装的改进、硅片尺寸的增大三个因素的叠加。
在封装方面主要体现在半片技术、多主栅技术、叠瓦技术、叠焊技术、小间距技术——拼片、小间距技术——一体焊带等技术的应用。
对于半片技术的应用,王梦松认为,其降低组件内部电学损耗,热斑温度降低10-20℃,在高辐照条件下具有发电优势。多主栅技术同时提高了光的利用率与电流的收集能力,现今半片+MBB 已成为行业组件的主流封装技术。叠瓦技术由于专利限制、成本增加、长期可靠性风险存在不确定性等因素,总体上面临巨大挑战。叠焊技术虽然消除了电池片间距,提升了组件效率,但电池重叠导致组件功率略有下降,工艺制成仍需要量产持续优化。
小间距技术主要为拼片、一体焊带技术。对于前者,王梦松认为,其需要采用专用的焊接机,但三角焊带与扁焊带搭接带来的工艺挑战和长期可靠性风险并未得到有效解决。后者相较而言,克服了拼片技术因为焊带搭接带来的制成挑战和可靠性隐患,但组件长期可靠性需要进一步验证。
对于双面组件在双玻和透明背板之间的选择,王梦松讲到,现今双玻仍是主流,但透明背板机遇与挑战并存。机遇方面,透明背板可靠性有了提升,且其重量轻、适应场景多,安装更具优势。同时,组件产线适应性更好,成本方面有着阶段性的优势。所面临的的挑战则主要体现在30年可靠性需要更多数据支撑、高热斑温度的考验依旧存在,以及背面无遮挡安装机械载荷问题等方面。
效率与BOS成本强相关
未来行业将关注效率提升
对于硅片的尺寸变化演进,王梦松介绍,早期硅片尺寸变大的逻辑主要是节省电池制造成本,但从158.75开始, 硅片尺寸变大的更主要逻辑是通过高功率组件来节省系统端的BOS成本。
对于组件的尺寸是否越大越好,王梦松持否定答案。
王梦松强调,硅片尺寸本身并无本质的技术差异,关键是如何基于最优度电成本考量寻找到合适的边界条件。当组件效率相当时,适当增加尺寸进而提高功率,的确有利于降低BOS成本,但组件进一步变大时,随着尺寸变化带来的BOS下降效果越发不明显。
“在现有组件尺寸基本达到临界值的情况下,通过增加尺寸来降低BOS意义并不大。效率与BOS成本强相关,未来通过电池效率的提升或者封装、技术优化来提升组件效率将是行业关注的重点。”
对于组件电压与电流的关系,王梦松认为,功率提升意味着电压或者电流的提升,虽然低电压可以增加组串容量,降低系统成本,但与此同时带来的大电流对系统及组件本身的影响不可轻视。所以,不能一味追求低电压高电流,应该综合系统情况确定合理的电参。组件的设计选型也不能仅考虑BOS成本,更重要的是要考虑最终的度电成本。
(以上内容为世纪新能源网根据会议现场内容整理而成,未经嘉宾审核)
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