已成就多個“行業神話”的隆基團隊(dui)3天(tian)2次打破(po)太(tai)陽能(neng)電池(chi)世界紀錄(lu)。
“降本增效”不斷推動光伏行業高速(su)發展(zhan),技術進步驅動轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)的(de)提升(sheng),其中(zhong)HJT電(dian)池轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)已在晶硅光伏電(dian)池中(zhong)位居前列。
3月(yue)29日,經德(de)國哈梅林太(tai)陽(yang)能研究(jiu)所(ISFH)認證,隆基采用(yong)摻鎵p型硅(gui)片制備的(de)硅(gui)異質(zhi)結電池(p-HJT)獲得效(xiao)(xiao)率(lv)新突破(po):完全利用(yong)可量(liang)產(chan)工藝在(zai)全尺寸(M6尺寸,面積274.3cm)單(dan)晶(jing)硅(gui)片上,創造了轉換效(xiao)(xiao)率(lv)為25.47%的(de)大尺寸p型光伏電池效(xiao)(xiao)率(lv)世界紀錄,進一步驗(yan)證了低(di)成本異質(zhi)結量(liang)產(chan)技術的(de)可行性。
此次(ci)效率(lv)突破,隆(long)基研發團隊探索出了針對異(yi)(yi)(yi)質結(jie)(jie)電(dian)池(chi)的(de)p型硅片工(gong)藝方案,結(jie)(jie)合(he)優(you)異(yi)(yi)(yi)的(de)界(jie)面鈍化技術,使得p-HJT電(dian)池(chi)的(de)VOC(開路電(dian)壓)達到(dao)747.6mV。隆(long)基研發團隊強調,本(ben)次(ci)低成本(ben)異(yi)(yi)(yi)質結(jie)(jie)電(dian)池(chi)方案(p-HJT)并(bing)未做全(quan)面的(de)工(gong)藝優(you)化,隆(long)基相信未來該技術路線(xian)仍有很大的(de)發展(zhan)潛力(li)。
3月(yue)31日,繼3月(yue)29日宣布p-HJT 以25.47%打破世紀紀錄后,經德國哈梅(mei)林太陽能研究所(ISFH)認(ren)證(zheng),隆基研發團隊在M6全尺寸(cun)(274.5cm2)單晶硅片上創(chuang)造了無銦(yin)HJT電池25.40%轉換(huan)效率的新世界(jie)紀錄,持續(xu)夯實HJT電池低(di)成本技術路線的產業化基礎。
隆基表(biao)示,此次認(ren)證的無銦(yin)(yin)(yin)HJT電(dian)池(chi)(chi)基于團隊(dui)前(qian)期開發(fa)(fa)的先(xian)進表(biao)面鈍化技術,采用低成(cheng)(cheng)本無銦(yin)(yin)(yin)靶(ba)材制備透明導電(dian)氧化膜,通過工藝創新,在完全不使(shi)用銦(yin)(yin)(yin)的情況下(xia),仍(reng)然能保持較(jiao)高(gao)的轉換(huan)效率。高(gao)效無銦(yin)(yin)(yin)HJT電(dian)池(chi)(chi)的成(cheng)(cheng)功研發(fa)(fa)能有(you)(you)效擺脫大規模量產(chan)對銦(yin)(yin)(yin)資源的依賴,電(dian)池(chi)(chi)成(cheng)(cheng)本也(ye)得到較(jiao)大幅度下(xia)降。隨(sui)著無銦(yin)(yin)(yin)技術的不斷深入和探索,該(gai)解決方(fang)案在未來將大有(you)(you)可為(wei)。
本次無銦HJT電池(chi)(chi)以(yi)及(ji)p-HJT效率的接連成功(gong)突破只是隆(long)基在技術創新(xin)上持續精進的一個(ge)縮影。除此之(zhi)外,隆(long)基目前已在n型(xing)(xing)TOPCon、p型(xing)(xing)TOPCon、n型(xing)(xing)HJT等(deng)多種新(xin)型(xing)(xing)高效電池(chi)(chi)技術方向同樣實(shi)現全面領先,人(ren)類商業化應用(yong)太陽能極限不(bu)斷被推至最新(xin)高度。
1
光伏效率提升的引領者
雖然光伏電(dian)池轉換率(lv)已逼近天花板(ban),然而(er)隨著技(ji)術的不斷迭代,提(ti)高轉換效率(lv)一直都是行業(ye)企業(ye)孜(zi)孜(zi)以(yi)求的主攻方向,未來仍有效率(lv)提(ti)升空間。
作為全球(qiu)領先的(de)太陽(yang)能科技(ji)公司,隆(long)基(ji)始終(zhong)熱衷于不斷提升電(dian)池效率(lv),對光(guang)伏(fu)技(ji)術的(de)創(chuang)新可謂“癡(chi)迷”。多年來,隆(long)基(ji)篤(du)信光(guang)伏(fu)行業(ye)的(de)“第一性原理(li)”是度電(dian)成本最低。為了(le)給終(zhong)端客戶帶(dai)來更大價值,隆(long)基(ji)通過(guo)持續不斷的(de)創(chuang)新突(tu)破(po),提效降本,引(yin)領光(guang)伏(fu)產業(ye)進(jin)入穩健高效發展的(de)“快車道”。
僅在(zai)2021年,隆基就在(zai)不同(tong)技術路線上先后七次打破電(dian)池轉(zhuan)換效(xiao)率世界紀(ji)錄,其中n型(xing)TOPCon、p型(xing)TOPCon和n型(xing)HJT電(dian)池轉(zhuan)換效(xiao)率分別被推高至25.21%、25.19%、26.30%,不斷挑戰新的(de)技術應用極限。
2018年(nian)至(zhi)今,隆(long)基組(zu)件轉換(huan)效率多次刷新(xin)(xin)世界紀(ji)錄,量產效率也在不斷攀升,表現出隆(long)基以技術創新(xin)(xin)引(yin)領全球(qiu)能(neng)源(yuan)轉型的信心與決心。
隆基部分光伏效率世界紀錄歷程
制表:中國能源網
隆(long)基(ji)表示,未(wei)來(lai)將持續加大(da)技術研(yan)發力度,快(kuai)速推動(dong)(dong)高效光伏產品度電成本的進一步降(jiang)低,全面加速能源結構(gou)變革,推動(dong)(dong)全球減碳目(mu)標的早日實現(xian)。
2
提升光伏效率是產業風向
除(chu)了隆基,其實還有很(hen)多(duo)光伏(fu)企(qi)業期待可以通(tong)過不(bu)斷提高(gao)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率,達到降低光伏(fu)度電(dian)成本的目的。其中已經有許多(duo)家企(qi)業獲得了巨大的進步。
1.晶科能源
全(quan)球組件龍頭晶科能(neng)源(yuan)在TOPCon領域具備較(jiao)強競爭優勢(shi)。在研發(fa)方面,晶科能(neng)源(yuan)的TOPCon電池18次打破(po)世界(jie)紀錄。
2021年10月13日,晶(jing)科(ke)能源宣布,經權威(wei)第(di)三方(fang)測(ce)試(shi)認證機構日本JET檢測(ce)實(shi)驗(yan)室標定,其全(quan)面積(ji)電(dian)池最高轉化效(xiao)率(lv)達到(dao)25.4%。此(ci)次破紀錄的太陽電(dian)池采用了(le)晶(jing)科(ke)自(zi)產(chan)的高品質(zhi)直(zhi)拉(la)N型單(dan)晶(jing)硅片,通過超細柵線(xian)金(jin)屬化技術、深度摻雜技術、低寄(ji)生吸收(shou)材(cai)料(liao)技術,以(yi)及(ji)自(zi)主開發的成(cheng)套HOT高效(xiao)電(dian)池工(gong)藝技術等多項創新及(ji)材(cai)料(liao)優(you)化,實(shi)現了(le)效(xiao)率(lv)突破。
晶科能源稱(cheng),這(zhe)是其近一(yi)年來第四次創造新的大面積N型單晶鈍化接觸(chu)(TOPCon)電(dian)池轉化效率世界紀錄(lu)。
2.天合光能
2021年(nian)6月底(di),天合光(guang)能光(guang)伏科學與技術國家(jia)重點實驗室宣布,其自主(zhu)研發的Vertex至尊(zun)高(gao)效P型單晶(jing)硅(gui)組件,基(ji)于66片210mm×210mm高(gao)效PERC電(dian)池,經權(quan)威第(di)三方TV萊茵和TV北德同(tong)步測試認證,組件窗口(kou)效率均達到23.03%,創造了大面積產業(ye)化P型單晶(jing)硅(gui)PERC電(dian)池組件窗口(kou)效率新(xin)的世界(jie)紀(ji)錄。
2021年8月16日(ri),天合光能(neng)光伏科學(xue)與技術國家(jia)(jia)重點(dian)實驗室(shi)宣布,其自主研發的210 mm×210 mm高效PERC電池,經國家(jia)(jia)光伏質檢(jian)中心(CPVT)第三方(fang)測試認證,電池效率可(ke)達到(dao)23.56%,再次創造210大面積產業化P型單晶硅(gui)PERC電池量產效率新的世界紀錄。
3.中來股份
2016年開始,中(zhong)來股份就專注于N 型(xing)TOPCon電(dian)池(chi)的研(yan)發(fa)、生產與銷售,是最早一(yi)批具備GW級TOPCon電(dian)池(chi)量產能力(li)的技(ji)術型(xing)企(qi)業。
目前中來J-TOPCon技術(shu)產(chan)品(pin)電池量產(chan)效率達(da)到24.5%,并且該組件(jian)(jian)具(ju)有更(geng)高(gao)的(de)(de)雙面率(80%)、更(geng)優秀的(de)(de)功率溫度系(xi)數(-3.1%/℃)與較低(di)的(de)(de)組件(jian)(jian)工作溫度、更(geng)優的(de)(de)弱光響應。同時(shi)低(di)衰(shuai)減率(首年(nian)1%,線性0.4%)以及至(zhi)少30年(nian)的(de)(de)生(sheng)命周期(qi),也使其額外發電量比(bi)常規組件(jian)(jian)高(gao)約 10%~30%。
4.東方日升
東方日升通(tong)過(guo)“210+異質結(jie)”,引領了行業(ye)在(zai)組(zu)件高功率和電(dian)池(chi)高效(xiao)率上的進展。作(zuo)為首批實現158.75mm 9BB異質結(jie)電(dian)池(chi)量產的廠家,最高量產效(xiao)率高達24.2%,成為業(ye)內首批實現9BB異質結(jie)半片(pian)低(di)溫(wen)焊接封(feng)裝(zhuang)工(gong)藝的供應商。
3光伏效率(lv)提升能否帶來發電成本下降?
光(guang)伏產業的科技(ji)創新需(xu)要具有(you)可持續性,以推動技(ji)術的不斷(duan)進(jin)步(bu),確保光(guang)伏發電成本(ben)進(jin)一步(bu)下降。
近幾年(nian)來,在光伏電池(chi)(chi)效率方(fang)面,多晶(jing)、單晶(jing)PERC、TOPCon、IBC、異質結等技(ji)術路(lu)線效率不斷打破紀錄。此外,鈣(gai)鈦礦電池(chi)(chi)也是目(mu)前業(ye)內(nei)比(bi)較關注的技(ji)術路(lu)線。
據業(ye)內人士稱,N型TOPCon電(dian)(dian)池的(de)(de)理(li)論效率(lv)(lv)可達28.7%,異(yi)質結(jie)電(dian)(dian)池理(li)論效率(lv)(lv)可達27.5%。無論TOPCon還是(shi)異(yi)質結(jie)技(ji)術,仍屬晶硅光伏技(ji)術范疇。晶硅電(dian)(dian)池的(de)(de)理(li)論轉換效率(lv)(lv)為(wei)29.43%,27%~28%的(de)(de)效率(lv)(lv)或為(wei)產業(ye)化極限(xian)。
盡管2021年(nian)組件(jian)成本有所回(hui)彈,但是(shi)光伏發電(dian)成本已經比IEA在2014年(nian)公布的太陽(yang)能(neng)技術(shu)路線圖中(zhong)的預(yu)測提前了近30年(nian)。“2023年(nian),太陽(yang)能(neng)組件(jian)成本將(jiang)降(jiang)低至(zhi)1元/瓦左右,2030年(nian)光伏發電(dian)電(dian)價(jia)可以下降(jiang)到1美分(fen)/千(qian)瓦時(shi),這是(shi)人類能(neng)夠大規模獲取(qu)的最便宜的電(dian)能(neng)。”
太(tai)陽(yang)能組件制造(zao)業產(chan)出每翻一番,生產(chan)成(cheng)本(ben)就會固定(ding)下(xia)降(jiang)25%;光(guang)伏發電能力每增加一倍(bei),太(tai)陽(yang)能電力價格就下(xia)降(jiang)30~40%。
IEA報告:2021年全球光伏將新增情況
相對常規(gui)組(zu)件而言(yan),先(xian)進(jin)技術(shu)組(zu)件由于具備較(jiao)高(gao)的轉換效率,可以大大降低(di)(di)電(dian)(dian)池、組(zu)件生產的單位折舊、單位材料、單位人工(gong)成(cheng)本,從而降低(di)(di)電(dian)(dian)站投資的整體工(gong)程(cheng)成(cheng)本。無論采用哪種(zhong)技術(shu)路線,實現更(geng)高(gao)效率、更(geng)低(di)(di)成(cheng)本才是關鍵所在。