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单晶PERC电池光电转换效率达23.26%,未来空间仍巨大

国际太阳能光伏网  来源:能源圈  作者:吕荣洁  日期:2017-11-04
  今年以来,隆基乐叶PERC电池转换效率频频刷新纪录,而且是自己创造的记录。
 
  这一次,也就是10月27日,隆基绿能科技股份有限公司(以下简称“隆基股份”)对外宣布,其单晶PERC电池光电转换效率最高水平达到了23.26%,创下了新的PERC电池世界纪录。这一效率已经得到了国家太阳能光伏产品质量监督检验中心(CPVT)的测试认证。
 
  “本次单晶PERC电池转换率记录的突破,是隆基在技术研发上的最新最重要的成果之一,是隆基在创新发展中精益求精、追求极限的精神体现;这也是中国光伏产业技术进步的一大成果,标志着中国企业在光电转换效率上已经走到世界前列。”隆基乐叶总裁李文学评价说,“本次单晶PERC电池转换率纪录的刷新,有助于提高单晶PERC电池发电能力,有助于提升单晶PERC的市场竞争力,有利于推动光伏发电度电成本的持续降低。”
 
 
  不断刷新纪录
 
  PERC电池(Passivated Emitterand Rear Cell),与常规电池最大的区别是在背表面介质膜钝化,采用局域金属接触,大大降低被表面复合速度,同时提升了背表面的光反射。
 
  2014年底,隆基股份收购浙江乐叶光伏科技有限公司,开始向产业链中游的单晶电池、组件环节延伸。
 
  而光电转换效率的提升是光伏产业技术进步的核心,是进一步降低光伏发电成本、早日达成平价上网的关键,是各大企业竞相争夺的技术高地。
 
  此外,自2015年的领跑者项目让国内用户认识到单晶PERC组件,到2016年领跑者项目招标,PERC组件已成为领跑者项目的必要配置,单晶PERC近乎成为高效组件代名词。
 
  总之,高效PERC技术一直以来是隆基股份非常重视的一种技术,也是未来几年他们的主攻方向之一。他们坚信,PERC是未来5年内最具有性价比优势的方案。
 
  于是,隆基乐叶及母公司隆基股份不断加大对包括PERC在内的技术研发投入,在每年销售收入呈倍数增长的同时,科研投入比例始终不低于销售收入的5%。自2017年上半年以来,这一数字甚至达7%左右。
 
  此外,隆基乐叶率先大规模采购了PERC的相关设备,实现PERC规模化生产,促进和推动了行业的发展。
 
  当然了,这一单晶PERC电池转换率记录的突破,也是在隆基乐叶研发团队夜以继日攻关下取得的成绩。隆基乐叶电池研发副总裁李华博士说:“研发团队一直以为行业、为客户提供最高效率、最具性价比的产品为目标。”
 
  也正因为如此,隆基股份在单晶PERC电池的转换效率上始终处于领先位置,并不断刷新自己创造的记录。
 
 
  说到这,李文学如数家珍:
 
  2017年4月,隆基乐叶生产的60型Hi-MO1组件获得了TUV莱茵的测试报告,功率达到325.6W(STC),组件光电转换效率19.91%。
 
  2017年4月,隆基乐叶收到国家太阳能光伏产品质量监督检测中心的报告,报告显示:隆基乐叶单晶PERC电池转换效率达到22.17%。
 
  2017年9月,隆基乐叶收到国家太阳能光伏产品质量监督检测中心(CPVT)测试报告,隆基乐叶单晶PERC单面电池转换效率最高水平已达到22.43%。
 
  2017年10月17日,隆基乐叶单晶PERC电池光电转换效率达到22.71%,创下了新的PERC电池世界纪录。
 
  未来潜力巨大
 
  “隆基乐叶PERC电池产品的转化效率在短时间内连续取得突破,也证明了单晶PERC电池出色的发电能力以及广阔的应用前景。”李华表示,“在大面积P型单晶硅片的基础上,我们运用可量产的电池工艺技术手段实现了23.26%的转换效率,极大地提升了整个行业对P型单晶电池的信心。”
 
  然而,在3年前,大家普遍认为PERC转换效率的极限是22%左右。今年,PERC转换效率一系列突破数据很快刷新了大家的认识,并让大家坚信,PERC技术是未来3-5年内的主流电池技术。
 
  当然了,技术进步没有休止线,23.26%也不会是单晶PERC电池转换效率的终点。2017年9月8日,“太阳能之父”马丁·格林到访隆基时表示,PERC系列电池技术的实验室效率应可提高到26%以上。而现在行业主流机构和实验室都认为,PERC技术在未来5年内的转换效率可以超过23.5%,甚至逼近24%的水平。但从历史经验来看,这种估计都比较保守。
 
  李华补充说:“当然了,它会结合新型的技术方案,比如结合多主栅技术,结合选择性发射极技术,结合更好的硅片品质的提升。”
 
  据了解,隆基乐叶计划在2017年年底将22%效率水平的PERC电池技术导入生产基地,届时可批量供应满足领跑者前沿技术标准的产品。
 
  除了电池效率进一步提升外,组件上也应用新技术,最典型的是双玻双面发电技术。李华介绍说,经过产线简单的处理,就可以把常规PERC改造成双面PERC,在成本上两者相差无几,但在结合综合场景下,双面PERC平均有10%甚至更高的发电量增益。这意味着采用双面发电技术,PERC常规组件的功率可以做到330W,在2021年年底组件正面功率将达到360W,再加上背面的增益,其综合功率可超过400W。
 
  隆基乐叶推出的Hi-MO2产品就是这样的一种产品。其电池正面功率达到21.5%,背面发光带来明显的功率增益,如背面发电增加10%, PERC双面综合效率达到23%以上。双面发电技术势必将成为PERC组件的未来发展趋势。
 
  如果双面PERC再叠加上跟踪系统,不管是平单轴还是斜单轴,都有“1+1>2”的放大效应。李华介绍说,之前,隆基股份在内蒙古库布其做了一个双面PERC配合斜单轴的项目,从今年6、7、8月的综合数据来看,平均发电量增益比单面PERC提升了37%~44%。
 
  李华总结说:“从趋势来看,常规单晶会逐步被高效PERC取代。明年单晶的市场占有率将超过50%,而其中绝大部分都是PERC。”
 
  “下一步,我们将会向市场供应更多更高效的单晶PERC产品,为‘绿水青山,金山银山’建设出一份力。”李文学在发布会上表示,“目前,我们单晶组件已经到了5GW的产能,明年第二季度计划全部转为PERC产线,更好地服务于客户和市场需求。”
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