晶科、協(xié)鑫、天合、日托、晉能、隆基、中環(huán)等10企黑科技亮眼！這項“諾獎”不管頒給誰，中國光伏技術已走在

2017-10-10 11:34:35 光伏頭條　點擊量：評論 (0)

十余年間，中國光伏以驚人的速度成長！　　全球最大的光伏生產國、最大光伏應用市場、新增和累計裝機全球第一、逆變器發(fā)貨第一……不勝枚舉。當前，中國光伏已經進入了由拓規(guī)模向提質量轉變的關鍵階段，堅守盈利

十余年間，中國光伏以驚人的速度成長！

　　全球最大的光伏生產國、最大光伏應用市場、新增和累計裝機全球第一、逆變器發(fā)貨第一……不勝枚舉。當前，中國光伏已經進入了由拓規(guī)模向提質量轉變的關鍵階段，堅守盈利目標、通過技術攻關全面推進平價上網。

　　在技術研發(fā)與創(chuàng)新的征程中，除科研機構持續(xù)發(fā)力外，靠拼技術茁壯成長的光伏企業(yè)所創(chuàng)造的價值也不容忽視！下面且隨光頭君，從太陽能電池組件技術突破層面，窺探我國光伏技術的發(fā)展與進步，尋找優(yōu)秀光伏企業(yè)的黑科技！

　　鈣鈦礦太陽能電池技術

　　近日，光伏技術界又一大利好消息傳來，2017年諾貝爾化學獎大熱技術—鈣鈦礦太陽能電池，武漢理工大學程一兵團隊已取得實質性突破。

　　鈣鈦礦太陽能電池，是一種有望進一步降低光伏發(fā)電價格的新型光伏體系。武漢理工大學程一兵團隊多年來致力于該光伏產品組件的生產技術開發(fā)工作。

　　日前，程一兵在他的實驗室接受記者采訪時說：該團隊開發(fā)的5cm x 5cm 塑料基板柔性鈣鈦礦太陽能電池組件，8月8日通過國家光伏質量監(jiān)督檢驗中心第三方認證，獲得了組件轉換效率11.4%的結果，遠超日本東芝公司于今年9月25日宣布的5cm x 5cm柔性鈣鈦礦太陽能電池組件10.5%的轉換效率世界紀錄。

　　10cm x 10cm 玻璃基板鈣鈦礦太陽能電池組件制備技術也獲得重大突破，在國家光伏質量監(jiān)督檢驗中心驗證的組件效率為13.98%，居國際同類產品第三方論證效率首位。

　　5cm x 5cm塑料基板的柔性電池

　　半片技術

　　代表企業(yè)：晶科能源

　　半片的概念早在一年前就已提出，但目前真正實現(xiàn)GW級產能規(guī)模且出貨的非常少，晶科能源率先實現(xiàn)半片技術的規(guī)模化推廣。對于半片技術，晶科更是大膽地提出，2018年2*60 片半片組件的最高量產功率將達到330瓦，正式揭開330的時代。

　　半片電池組件包含三大優(yōu)勢：在功率上，相比同版型的常規(guī)組件，半片組件功率可提升5-10瓦;在成本上，單晶半片明顯優(yōu)于同功率的PERC產品;在可靠度上，由于減少了內部電流和內損耗，組件工作溫度降低，熱斑幾率也大大降低。同時，在陰影遮擋和組件邊沿積灰情況下，半片技術可令將發(fā)電量損失最多減少3/4。

　　異質結雙面電池技術

　　代表企業(yè)：晉能科技

　　對于電站開發(fā)者而言，保證項目較高的收益率意味著降低項目總成本，提升項目發(fā)電總量。談及降成本的問題，晉能科技總經理楊立友分析，相比傳統(tǒng)多晶組件，單晶PERC組件功率提升約7%，但降低的系統(tǒng)成本與其較多晶組件增加的成本基本持平，因此，PERC工藝并不能為度電成本的下降帶來突破。而在各類創(chuàng)新高效技術的競逐中，晉能科技推出異質結雙面電池技術（HJT），著力實現(xiàn)光伏降本增效。

　　晉能科技的雙面HJT超高效組件采用轉換效率超過23%的異質結雙面電池，具有優(yōu)異的弱光響應、-0.28%的超低功率溫度系數，以及N型硅片超低衰減率等多重優(yōu)勢。同時，由于其具備雙面發(fā)電特性，在不同的應用環(huán)境中發(fā)電量有8%-20%的增加。與普通高效組件相比，整體發(fā)電量提升44%。

　　在成本下降空間方面，楊立友表示：“相對于其他超高效太陽能電池技術，HJT技術工藝步驟少。我們希望通過對關鍵技術的突破和規(guī)模化生產，實現(xiàn)成本的進一步大幅下降。目前，HJT組件的量產成本是每瓦0.7美元，晉能科技的目標是三年內使HJT組件的量產成本下降至每瓦0.4美元。”

　　直拉單晶晶體生長技術

　　代表企業(yè)：中環(huán)股份

　　中環(huán)股份旗下的晶體技術研究組利用計算機數值模擬和實際晶體生長試驗相結合的方式，通過對熱系統(tǒng)設計、生長工藝創(chuàng)新、設備關鍵部件創(chuàng)新，實現(xiàn)了太陽能級直拉單晶在晶體材料品質和生產效率兩方面的大幅度提升。經確認，該項創(chuàng)新成果具有自主知識產權并達到了國際領先水平。

　　該項創(chuàng)新成果采用創(chuàng)新后的直拉單晶生長系統(tǒng)生產的單晶品質包括微缺陷控制、氧含量控制水平都較當前公司現(xiàn)有產業(yè)化水平有大幅度提升。其中，單晶氧含量是影響后道太陽能電池效率上升和效率衰減的晶體的重要質量參數，該技術的應用使公司產品單晶的氧含量較當前水平大幅度下降25%以上。在提升產業(yè)化效率和降低生產成本方面，該項創(chuàng)新成果近期在公司晶體制造體系的全面推廣，可以將公司目前主導產品直徑為8英寸的N型、P型晶體生長速度提升30%，晶體生長制造系統(tǒng)綜合效率提升10%以上。

　　光伏玻璃工藝技術

　　代表企業(yè)：彩虹集團

　　光伏玻璃是太陽能電池組件之一，也叫TCO玻璃，是通過物理或化學鍍膜方法在玻璃上均勻的鍍上一層透明的導電氧化物薄膜形成可以供太陽能電池使用的組件。對于太陽能電池來說，由于中間半導體層幾乎沒有橫向導電性能，因此必須使用TCO玻璃有效收集電池的電流，同時TCO薄膜具有高透和減反射的功能讓大部分光進入吸收層。

　　彩虹集團光伏玻璃窯爐及配套生產線，采用的全氧燃燒窯爐工藝及產業(yè)化技術，均已達到國際領先水平。

　　據介紹，這項技術克服了傳統(tǒng)空氣窯爐高能耗、高污染等缺點，具有低能耗、低污染、高能效、高熔化率、高產能等優(yōu)點，極大提升了產品品質和品位，形成多項自主知識產權。

　　N型IBC結構的雙面電池技術

　　代表企業(yè):中來光伏

　　據中國科學院太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)質量檢測中心的IBC電池測試報告顯示，中來光電M2尺寸的N型IBC電池轉換效率達23.04%。這意味著中來光電通過不斷的技術創(chuàng)新已在IBC電池產業(yè)化生產方面取得重大突破，并在可量產IBC電池轉化效率上處于行業(yè)領先地位。

　　N型IBC結構的雙面電池是N型電池中轉化效率最高的電池結構，該電池正面無柵線遮擋，前表面的光學陷光效應和表面鈍化與電池金屬化分別在電池的兩個表面，因此它們之間的相互制約因素可以不予考慮，極大地拓展了IBC電池光學和電學性能的優(yōu)化空間，電池轉化效率也進而得到極大的提升。

　　多晶干法黑硅PERC電池技術

　　代表企業(yè)：協(xié)鑫集成

　　金剛線多晶是多晶加工降低成本的新路徑，但過于光亮的硅晶圓片會讓電池片外觀產生線痕問題、也會因常規(guī)酸制絨得到的高反射率而降低轉換效率，所以必須再多加一道表面蝕刻的制程處理，業(yè)界普遍稱之為黑硅技術。應用黑硅技術能形成亞微米級的凹坑，提升入射光的捕捉，因此在硅晶圓端降本、電池片端提效兩方面都可以同時兼顧。

　　協(xié)鑫集成宣布，其自主研發(fā)的多晶干法黑硅PERC電池平均量產效率已達到20.1%，最高效率達到20.6%，再次實現(xiàn)了產業(yè)化多晶電池平均效率的突破。負責該項研發(fā)的張淳博士表示，經過研發(fā)攻關，目前協(xié)鑫集成已有效解決了多晶PERC電池的衰減問題，2017年協(xié)鑫將朝著量產平均效率突破20.5%、最高效率20.8%-21%的更高目標挺進，不斷突破、挑戰(zhàn)極限。

　　柔性薄膜太陽能技術

　　代表企業(yè)：漢能

　　通過完成對美國阿爾塔設備公司（Alta Devices）的并購，漢能擁有了轉化率最高的薄膜太陽能技術——砷化鎵(GaAs)高效柔性薄膜技術，進一步增強了其在全球太陽能光伏行業(yè)的技術領先優(yōu)勢。

　　據介紹，柔性砷化鎵太陽能電池片產生的效能比全球量產的單晶硅技術提高8%，比多晶硅高出10%；相同面積下，其產生的效能可達普通柔性太陽能電池的2-3倍。阿爾塔單結電池片效率為28.8%，雙結電池片效率為30.8%，這也是薄膜太陽能電池技術轉換率最高的世界紀錄。

　　單晶PERC雙面發(fā)電技術

　　代表企業(yè)：隆基樂葉

　　有業(yè)內人士透露，PERC技術是未來3~5年內的主流電池技術，而雙面PERC電池通過略微改變電池結構，在成本上與單面PERC產品相差無幾，這一技術勢必將成為PERC組件的未來發(fā)展趨勢。

　　隆基樂葉基于單晶硅片PERC雙面發(fā)電技術推出新品Hi-MO2為高效組件。在電池正面功率達到21%的基礎上，Hi-MO2背面受光可帶來明顯的功率增益，如背面發(fā)電增加10%，PERC雙面組件的折算功率可達：60片330瓦（正面305瓦）、72片為396瓦（正面365瓦）。

　　據了解，采用LIR技術的隆基樂葉Hi-MO1產品已經達到首年衰減低于2%，此后每年僅0.55%功率衰減，25年后組件功率仍能達到84.8%。經過多年的產業(yè)化試驗，LIR低衰減技術已得到各類環(huán)境和檢測機構的認可，此項技術通過對于衰減的控制，幫助光伏電站在系統(tǒng)端累計提高1%左右的發(fā)電收益，對于投資收益率影響十分顯著。

　　雙玻技術

　　代表企業(yè)：天合光能

　　雙玻組件可以用在農光互補、漁光互補、污水處理廠等多種環(huán)境，均有良好的發(fā)電效果，能夠使電站獲得更高收益。此前，天合光能推出了DUOMAX 雙玻組件。

　　天合光能中國區(qū)市場產品經理王浩王浩表示，“雙玻組件并不是孤立的技術，它是一個很好的技術平臺，可以與PERC、MBB、切片等電池技術結合，并接入1500V系統(tǒng)，降低電能損耗，實現(xiàn)最大發(fā)電量。”

　　DUOMAX 雙玻組件具有無邊框設計，可有效防止灰塵堆積，最大程度上減少了清潔工作，符合該市的可持續(xù)和環(huán)保設計標準。同時，DUOMAX 的雙層玻璃設計可保證項目使用壽命長達30年。

　　MWT技術

　　代表企業(yè)：南京日托

　　業(yè)內普遍認為，未來有前景的晶體硅電池、組件的發(fā)展方向必然需要：1、具有適度規(guī)模的新技術，如黑硅、PERC、MWT、N-Si等等；2、薄硅片的使用；3、少銀或無銀電池的生產制造；4、更低的制造成本；5、易兼容其他產業(yè)化的先進技術。同時具備以上特性的MWT無疑是未來晶體硅產業(yè)化高效技術的重要力量之一。

　　南京日托開發(fā)了具有自主知識產權的新一代高效背接觸式電池和組件技術,擁有數十項專利，是目前全球光伏行業(yè)內唯一實現(xiàn)MWT技術產品產業(yè)化的企業(yè)。

　　MWT背接觸電池技術采用激光打孔和背面布線的方式，不再需要正面電極的主柵線，正面電極細柵線搜集的電流通過孔洞中的銀漿引到背面，這樣電池的正負電極點都分布在電池片的背面，有效減少了正面柵線的遮光，提高了轉化效率，同時降低了銀漿的耗量和金屬電極-發(fā)射極界面的少子復合損失;在進行組件制造時，不存在電池片間的焊條連接，避免了焊接應力和微裂紋導致的性能衰減，同時還適合于更薄的硅片，有助于降低成本;此外，MWT技術可與黑硅、PERC等技術具有很好的兼容性，可在傳統(tǒng)的晶硅電池生產線上進行改造，容易實現(xiàn)產業(yè)技術的升級換代。

　　北京鑒衡認證中心副主任謝秉鑫稱，日托的MWT電池技術是能突破目前規(guī)模化生產太陽能效率瓶頸的前沿技術，有利于加速光伏技術進步和產業(yè)升級。