GSS全球高效太陽能電池與設(shè)備技術(shù)研討會,晶澳全球市場營銷中心總經(jīng)理王夢松從電池技術(shù)分析與展望、組件封裝技術(shù)分析、大尺寸組件(硅片)邏輯分析三方面入手,全面闡述高效電池與組件技術(shù)的發(fā)展趨勢。
未來兩年內(nèi)
Topcon與異質(zhì)結(jié)有望逐步投入規(guī)?;慨a(chǎn)
在電池技術(shù)分析與展望板塊中,王夢松講到,現(xiàn)今大家所談的電池仍以晶硅電池為主。晶硅電池優(yōu)勢明顯,首先地球上晶硅儲量豐富,其次其可靠性、穩(wěn)定性、成本、效率方面優(yōu)勢明顯?,F(xiàn)今并沒有出現(xiàn)改變晶硅特性的顛覆性技術(shù),晶硅電池市場占比超過95%。
對于現(xiàn)在市場中的多種電池技術(shù),王夢松對其優(yōu)劣兩方面做了全面的分析。
PERC是當(dāng)下行業(yè)最主流的電池技術(shù),具有明顯的性價(jià)比優(yōu)勢,現(xiàn)今PERC產(chǎn)能超過200GW。對于PERC電池效率,王夢松認(rèn)為兩年內(nèi)PERC電池量產(chǎn)效率有望提升到23.5%。雖然,理論上PERC電池效率有望提升到24%,但效率達(dá)到23.5%后,進(jìn)一步提升的技術(shù)難度和成本挑戰(zhàn)明顯增加。
PERT電池雖是結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最早的N型電池,雙面率高達(dá)80%-95%。但相較PERC,其量產(chǎn)效率和成本并沒有競爭優(yōu)勢,現(xiàn)今基本是在PERT結(jié)構(gòu)的技術(shù)上升級為TOPCon結(jié)構(gòu)。
目前TOPCon量產(chǎn)電池效率達(dá)24%以上,雙面率相對PERT略低,但PERC產(chǎn)線未來可升級為TOPCon。王夢松認(rèn)為,雖然P型可以制 作TOPCon結(jié)構(gòu),但相較于N型TOPCon,收益要低。
異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)簡單,但其電池量產(chǎn)效率24%左右,高開壓使功率溫度系數(shù)值低,約為0.28%/℃,雙面率達(dá)90%以上,設(shè)備與材料成本較高。
IBC電池現(xiàn)在談?wù)撓鄬^少,其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本過高?,F(xiàn)今單純制作IBC的廠家較少,部分機(jī)構(gòu)、廠家研究將IBC與異質(zhì)結(jié)結(jié)合制作成HBC結(jié)構(gòu)。
對于未來電池技術(shù)的發(fā)展,王夢松預(yù)判:N型TOPCon和異質(zhì)結(jié)電池效率近期有了穩(wěn)步提升,目前先進(jìn)產(chǎn)線效率達(dá)24%+,未來兩年之內(nèi)隨著效率的繼續(xù)提升和成本的進(jìn)一步下降,TOPCon和異質(zhì)結(jié)有望逐步投入規(guī)?;慨a(chǎn)。在未來5-10年,鈣鈦礦有望和晶硅電池技術(shù)疊加,達(dá)到30%以上的轉(zhuǎn)換效率。
效率、封裝、尺寸
三因素疊加促進(jìn)組件功率快速提升
在組件封裝方面,王夢松講到,在過去的十年期間組件的功率提升較快,從最初的不足300W到500W+、600W+。組件功率之所以能夠快速提升,主要原因在于電池效率提升、封裝的改進(jìn)、硅片尺寸的增大三個因素的疊加。
在封裝方面主要體現(xiàn)在半片技術(shù)、多主柵技術(shù)、疊瓦技術(shù)、疊焊技術(shù)、小間距技術(shù)——拼片、小間距技術(shù)——一體焊帶等技術(shù)的應(yīng)用。
對于半片技術(shù)的應(yīng)用,王夢松認(rèn)為,其降低組件內(nèi)部電學(xué)損耗,熱斑溫度降低10-20℃,在高輻照條件下具有發(fā)電優(yōu)勢。多主柵技術(shù)同時(shí)提高了光的利用率與電流的收集能力,現(xiàn)今半片+MBB 已成為行業(yè)組件的主流封裝技術(shù)。疊瓦技術(shù)由于專利限制、成本增加、長期可靠性風(fēng)險(xiǎn)存在不確定性等因素,總體上面臨巨大挑戰(zhàn)。疊焊技術(shù)雖然消除了電池片間距,提升了組件效率,但電池重疊導(dǎo)致組件功率略有下降,工藝制成仍需要量產(chǎn)持續(xù)優(yōu)化。
小間距技術(shù)主要為拼片、一體焊帶技術(shù)。對于前者,王夢松認(rèn)為,其需要采用專用的焊接機(jī),但三角焊帶與扁焊帶搭接帶來的工藝挑戰(zhàn)和長期可靠性風(fēng)險(xiǎn)并未得到有效解決。后者相較而言,克服了拼片技術(shù)因?yàn)楹笌Т罱訋淼闹瞥商魬?zhàn)和可靠性隱患,但組件長期可靠性需要進(jìn)一步驗(yàn)證。
對于雙面組件在雙玻和透明背板之間的選擇,王夢松講到,現(xiàn)今雙玻仍是主流,但透明背板機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。機(jī)遇方面,透明背板可靠性有了提升,且其重量輕、適應(yīng)場景多,安裝更具優(yōu)勢。同時(shí),組件產(chǎn)線適應(yīng)性更好,成本方面有著階段性的優(yōu)勢。所面臨的的挑戰(zhàn)則主要體現(xiàn)在30年可靠性需要更多數(shù)據(jù)支撐、高熱斑溫度的考驗(yàn)依舊存在,以及背面無遮擋安裝機(jī)械載荷問題等方面。
效率與BOS成本強(qiáng)相關(guān)
未來行業(yè)將關(guān)注效率提升
對于硅片的尺寸變化演進(jìn),王夢松介紹,早期硅片尺寸變大的邏輯主要是節(jié)省電池制造成本,但從158.75開始, 硅片尺寸變大的更主要邏輯是通過高功率組件來節(jié)省系統(tǒng)端的BOS成本。
對于組件的尺寸是否越大越好,王夢松持否定答案。
王夢松強(qiáng)調(diào),硅片尺寸本身并無本質(zhì)的技術(shù)差異,關(guān)鍵是如何基于最優(yōu)度電成本考量尋找到合適的邊界條件。當(dāng)組件效率相當(dāng)時(shí),適當(dāng)增加尺寸進(jìn)而提高功率,的確有利于降低BOS成本,但組件進(jìn)一步變大時(shí),隨著尺寸變化帶來的BOS下降效果越發(fā)不明顯。
“在現(xiàn)有組件尺寸基本達(dá)到臨界值的情況下,通過增加尺寸來降低BOS意義并不大。效率與BOS成本強(qiáng)相關(guān),未來通過電池效率的提升或者封裝、技術(shù)優(yōu)化來提升組件效率將是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。”
對于組件電壓與電流的關(guān)系,王夢松認(rèn)為,功率提升意味著電壓或者電流的提升,雖然低電壓可以增加組串容量,降低系統(tǒng)成本,但與此同時(shí)帶來的大電流對系統(tǒng)及組件本身的影響不可輕視。所以,不能一味追求低電壓高電流,應(yīng)該綜合系統(tǒng)情況確定合理的電參。組件的設(shè)計(jì)選型也不能僅考慮BOS成本,更重要的是要考慮最終的度電成本。
(以上內(nèi)容為世紀(jì)新能源網(wǎng)根據(jù)會議現(xiàn)場內(nèi)容整理而成,未經(jīng)嘉賓審核)
未來兩年內(nèi)
Topcon與異質(zhì)結(jié)有望逐步投入規(guī)?;慨a(chǎn)
在電池技術(shù)分析與展望板塊中,王夢松講到,現(xiàn)今大家所談的電池仍以晶硅電池為主。晶硅電池優(yōu)勢明顯,首先地球上晶硅儲量豐富,其次其可靠性、穩(wěn)定性、成本、效率方面優(yōu)勢明顯?,F(xiàn)今并沒有出現(xiàn)改變晶硅特性的顛覆性技術(shù),晶硅電池市場占比超過95%。
對于現(xiàn)在市場中的多種電池技術(shù),王夢松對其優(yōu)劣兩方面做了全面的分析。
PERC是當(dāng)下行業(yè)最主流的電池技術(shù),具有明顯的性價(jià)比優(yōu)勢,現(xiàn)今PERC產(chǎn)能超過200GW。對于PERC電池效率,王夢松認(rèn)為兩年內(nèi)PERC電池量產(chǎn)效率有望提升到23.5%。雖然,理論上PERC電池效率有望提升到24%,但效率達(dá)到23.5%后,進(jìn)一步提升的技術(shù)難度和成本挑戰(zhàn)明顯增加。
PERT電池雖是結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最早的N型電池,雙面率高達(dá)80%-95%。但相較PERC,其量產(chǎn)效率和成本并沒有競爭優(yōu)勢,現(xiàn)今基本是在PERT結(jié)構(gòu)的技術(shù)上升級為TOPCon結(jié)構(gòu)。
目前TOPCon量產(chǎn)電池效率達(dá)24%以上,雙面率相對PERT略低,但PERC產(chǎn)線未來可升級為TOPCon。王夢松認(rèn)為,雖然P型可以制 作TOPCon結(jié)構(gòu),但相較于N型TOPCon,收益要低。
異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)簡單,但其電池量產(chǎn)效率24%左右,高開壓使功率溫度系數(shù)值低,約為0.28%/℃,雙面率達(dá)90%以上,設(shè)備與材料成本較高。
IBC電池現(xiàn)在談?wù)撓鄬^少,其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本過高?,F(xiàn)今單純制作IBC的廠家較少,部分機(jī)構(gòu)、廠家研究將IBC與異質(zhì)結(jié)結(jié)合制作成HBC結(jié)構(gòu)。
對于未來電池技術(shù)的發(fā)展,王夢松預(yù)判:N型TOPCon和異質(zhì)結(jié)電池效率近期有了穩(wěn)步提升,目前先進(jìn)產(chǎn)線效率達(dá)24%+,未來兩年之內(nèi)隨著效率的繼續(xù)提升和成本的進(jìn)一步下降,TOPCon和異質(zhì)結(jié)有望逐步投入規(guī)?;慨a(chǎn)。在未來5-10年,鈣鈦礦有望和晶硅電池技術(shù)疊加,達(dá)到30%以上的轉(zhuǎn)換效率。
效率、封裝、尺寸
三因素疊加促進(jìn)組件功率快速提升
在組件封裝方面,王夢松講到,在過去的十年期間組件的功率提升較快,從最初的不足300W到500W+、600W+。組件功率之所以能夠快速提升,主要原因在于電池效率提升、封裝的改進(jìn)、硅片尺寸的增大三個因素的疊加。
在封裝方面主要體現(xiàn)在半片技術(shù)、多主柵技術(shù)、疊瓦技術(shù)、疊焊技術(shù)、小間距技術(shù)——拼片、小間距技術(shù)——一體焊帶等技術(shù)的應(yīng)用。
對于半片技術(shù)的應(yīng)用,王夢松認(rèn)為,其降低組件內(nèi)部電學(xué)損耗,熱斑溫度降低10-20℃,在高輻照條件下具有發(fā)電優(yōu)勢。多主柵技術(shù)同時(shí)提高了光的利用率與電流的收集能力,現(xiàn)今半片+MBB 已成為行業(yè)組件的主流封裝技術(shù)。疊瓦技術(shù)由于專利限制、成本增加、長期可靠性風(fēng)險(xiǎn)存在不確定性等因素,總體上面臨巨大挑戰(zhàn)。疊焊技術(shù)雖然消除了電池片間距,提升了組件效率,但電池重疊導(dǎo)致組件功率略有下降,工藝制成仍需要量產(chǎn)持續(xù)優(yōu)化。
小間距技術(shù)主要為拼片、一體焊帶技術(shù)。對于前者,王夢松認(rèn)為,其需要采用專用的焊接機(jī),但三角焊帶與扁焊帶搭接帶來的工藝挑戰(zhàn)和長期可靠性風(fēng)險(xiǎn)并未得到有效解決。后者相較而言,克服了拼片技術(shù)因?yàn)楹笌Т罱訋淼闹瞥商魬?zhàn)和可靠性隱患,但組件長期可靠性需要進(jìn)一步驗(yàn)證。
對于雙面組件在雙玻和透明背板之間的選擇,王夢松講到,現(xiàn)今雙玻仍是主流,但透明背板機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。機(jī)遇方面,透明背板可靠性有了提升,且其重量輕、適應(yīng)場景多,安裝更具優(yōu)勢。同時(shí),組件產(chǎn)線適應(yīng)性更好,成本方面有著階段性的優(yōu)勢。所面臨的的挑戰(zhàn)則主要體現(xiàn)在30年可靠性需要更多數(shù)據(jù)支撐、高熱斑溫度的考驗(yàn)依舊存在,以及背面無遮擋安裝機(jī)械載荷問題等方面。
效率與BOS成本強(qiáng)相關(guān)
未來行業(yè)將關(guān)注效率提升
對于硅片的尺寸變化演進(jìn),王夢松介紹,早期硅片尺寸變大的邏輯主要是節(jié)省電池制造成本,但從158.75開始, 硅片尺寸變大的更主要邏輯是通過高功率組件來節(jié)省系統(tǒng)端的BOS成本。
對于組件的尺寸是否越大越好,王夢松持否定答案。
王夢松強(qiáng)調(diào),硅片尺寸本身并無本質(zhì)的技術(shù)差異,關(guān)鍵是如何基于最優(yōu)度電成本考量尋找到合適的邊界條件。當(dāng)組件效率相當(dāng)時(shí),適當(dāng)增加尺寸進(jìn)而提高功率,的確有利于降低BOS成本,但組件進(jìn)一步變大時(shí),隨著尺寸變化帶來的BOS下降效果越發(fā)不明顯。
“在現(xiàn)有組件尺寸基本達(dá)到臨界值的情況下,通過增加尺寸來降低BOS意義并不大。效率與BOS成本強(qiáng)相關(guān),未來通過電池效率的提升或者封裝、技術(shù)優(yōu)化來提升組件效率將是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。”
對于組件電壓與電流的關(guān)系,王夢松認(rèn)為,功率提升意味著電壓或者電流的提升,雖然低電壓可以增加組串容量,降低系統(tǒng)成本,但與此同時(shí)帶來的大電流對系統(tǒng)及組件本身的影響不可輕視。所以,不能一味追求低電壓高電流,應(yīng)該綜合系統(tǒng)情況確定合理的電參。組件的設(shè)計(jì)選型也不能僅考慮BOS成本,更重要的是要考慮最終的度電成本。
(以上內(nèi)容為世紀(jì)新能源網(wǎng)根據(jù)會議現(xiàn)場內(nèi)容整理而成,未經(jīng)嘉賓審核)