“憑借高轉(zhuǎn)換效率和沒有電極的外觀,讓用戶擁有不同于周圍的優(yōu)越感”(東芝)。東芝于2009年1月成立了“太陽能發(fā)電系統(tǒng)業(yè)務(wù)推進(jìn)總括部”,專注于產(chǎn)業(yè)用太陽能電池系統(tǒng)銷售,從2010年4月開始東芝將涉足日本住宅用太陽能電池系統(tǒng)業(yè)務(wù)。
東芝將銷售的住宅用太陽能系統(tǒng)的特點(diǎn)是采購并使用了美國Sun Power的高轉(zhuǎn)換效率單晶硅型太陽能電池模塊(圖1)。Sun Power的模塊采用了只在背面設(shè)置電極的“背接觸(Back Contact)”構(gòu)造,增大了受光面積,所以比其他公司的產(chǎn)品進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)換效率。東芝將首先向日本導(dǎo)入模塊轉(zhuǎn)換效率為16.9%的產(chǎn)品 注1)。
注1)Sun Power此外還準(zhǔn)備了模塊轉(zhuǎn)換效率為18.5%和19.3%的產(chǎn)品。條件具備后將導(dǎo)入日本市場。
此前在日本國內(nèi),三洋電機(jī)的“HIT(Heterojunction With Intrinsicthin-layer)”曾經(jīng)是高效率太陽能電池的代名詞。該公司通過采用在單晶硅型單元的兩面形成薄膜硅層的構(gòu)造,將模塊轉(zhuǎn)換效率提高到了17.0%。在日本的住宅用太陽能系統(tǒng)領(lǐng)域,三洋電機(jī)的份額緊隨夏普排在第二位,并且在爭取2012年度登上首位寶座。東芝將首先正面挑戰(zhàn)三洋電機(jī),力爭2015年度在日本住宅用太陽能系統(tǒng)市場中獲得20%的份額。
圖1:東芝將銷售的住宅用太陽能電池系統(tǒng) 包括太陽能電池模塊在內(nèi)的接線盒、功率調(diào)節(jié)器和顯示單元等所有產(chǎn)品均由東芝從外部采購。太陽能電池模塊為單晶硅型。功率調(diào)節(jié)器備有支持4kW和5.5kW額定輸出電力的兩種產(chǎn)品。 |
通過高效率來降低系統(tǒng)價格
選擇Sun Power的原因是東芝認(rèn)為該公司產(chǎn)品的高轉(zhuǎn)換效率會成為一大優(yōu)勢。主要原因是日本于2009年11月開始實(shí)施針對住宅的剩余電力購買制度。希望在有限的設(shè)置面積中,盡可能增加發(fā)電量的需求越來越強(qiáng)烈。
東芝還考慮到了今后太陽能電池模塊的價格一旦下降,設(shè)置成本在系統(tǒng)價格中所占的比例就會變高。相同輸出功率的話,可以減小設(shè)置面積的高效率模塊的架臺成本和作業(yè)成本就會減少,從而可以降低總成本。
與東芝和三洋電機(jī)一樣專注于高效率單晶硅型產(chǎn)品的太陽能電池廠商在日本國內(nèi)外越來越多。例如,此前只生產(chǎn)多晶硅型太陽能電池的三菱電機(jī),將從2010年度下半年開始生產(chǎn)高效率單晶硅型太陽能電池。雖然最初的模塊轉(zhuǎn)換效率僅為17%左右,但三菱電機(jī)已經(jīng)明確了18~20%的目標(biāo)值(圖2)。
四角形單晶硅型單元
在2010年3月3~5日于東京舉行的展會“PV EXPO 2010”上,出現(xiàn)了多個旨在推廣使用單晶硅型單元的展示。此前許多太陽能電池廠商的目標(biāo)是趕上份額在全球市場迅速擴(kuò)大的美國First Solar的模塊制造成本。不過“這些廠商不可能在制造成本方面趕上First Solar。這些廠商已經(jīng)意識到只有憑借占絕對優(yōu)勢的高效率化和高輸出功率化才能取勝”(某太陽能電池廠商)。
中國的尚德太陽能電力控股(Suntech Power Holdings)展出的模塊采用了增大表面積的單晶硅型單元“Jumbo cell”。為了采用圓筒狀單晶硅鑄錠(Ingot)高效率地生產(chǎn)單元,一般采用電池單元的四角有缺口的形狀。而尚德太陽能電力控股卻采用了直徑較大的鑄錠,而且為減小四角缺口采用了經(jīng)過剪切的單元(圖3)。雖然這樣做從鑄錠上剪切下來的邊角料較多,從而導(dǎo)致每個單元的材料費(fèi)上升,不過單元表面積可以增加4%。由此模塊的輸出功率增加了約5.5%。
圖2:三菱電機(jī)力爭實(shí)現(xiàn)18~20%的模塊轉(zhuǎn)換效率 宣布涉足單晶硅型太陽能電池模塊業(yè)務(wù)的三菱電機(jī)的業(yè)務(wù)目標(biāo)圖。根據(jù)該公司的資料制作。 |
圖3:單晶硅型單元的形狀發(fā)生變化 尚德太陽能電力控股減小了單晶硅型太陽能電池單元的四角缺口,從而提高了輸出功率(a)。為了進(jìn)一步提高輸出功率,Solar Silicon Technology和昱晶能源正在分別開發(fā)四角形的單晶硅型太陽能電池單元(b、c)。 |
Solar Silicon Technology展出的模塊采用了進(jìn)一步去除四角缺口的四角形單晶硅型單元。模塊轉(zhuǎn)換效率為15.3%,最大輸出功率為250W。此外,單元專業(yè)廠商臺灣昱晶能源(Gintech Energy)也展出了四角形的單晶硅型單元??蓸?gòu)成單元轉(zhuǎn)換效率為18%、最大輸出功率超過250W的模塊。(記者:河合 基伸)