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异质结技术,引领光伏向半导体时代过渡

2020-12-22 11:29
索索科技
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2020年12月7日中国光伏行业协会的技术大会上,东方日升黄强博士用了极简的《210/24.5%》为题,描述了光伏产业正在经历的新一轮变化,并用“大片、高效、现在时”来对新一代的极致产品下了定义。

2019年,正在主抓异质结研发工作的黄强看到210技术横空出世,意识到产业机遇不容错过。在他的建议下,东方日升大力加码210技术,成为推动大尺寸发展的领军企业之一。现在大尺寸的前景非常明确的情况下,黄强又将重心放回了异质结上,并着力推动“210+异质结”这样的融合,为产业迈入下一阶段做好准备。

黄强认为,光伏产业发展历经了开创期、多晶硅发展、PERC和金刚线这样的三次历史机遇,每次都给行业带来重大的变化。而目前光伏产业正在经历第四次历史机遇,这将是产业本质上的升级,光伏进入以210大硅片、异质结为主的新赛道。

从高功率组件到高发电组串

在第四次浪潮中,行业不再单纯追求组件高功率,而是专向高发电组串。

2019年12月,东方日升业内首发了500W的210组件,并与2020年3月通过TUV南德测试后,拿到全球首个210订单。作为210技术的引领者,黄强深入的分析了210的机遇和挑战:

除了各环节降低制造成本之外,大组件还可以通过低电压提高组串30%的功率,大幅降低LCOE成本,但同时外界也常误认为组件电流增大后更容易形成热斑。

对此黄强表示:“组件热斑是由于组串中缺陷电池或被遮挡电池限制了其他正常电流电池发电,正常电流电池多余的能量被缺陷电池或被遮挡电池消耗,形成发热体。所以是否发生热斑决定于外部遮挡情况造成的电流差异和缺陷电池数量相关,电池质量水平是核心, 组件在热斑情况下的发热决定于组件产品电路,二极管设置,串内功率,与电池大小没有直接关联。”

2021是异质结关键之年

无论是210,还是异质结技术,都进一步引领光伏向半导体时代过渡。黄强对此下了“至善、至简、至难”的定义。

中科院电工所的王文静教授提出了异质结“凳子理论”:“成本、效率、寿命”构成了异质结发展的三要素,目前效率和寿命异质结均有优势,但成本仍然需要进一步降低。

对此黄强认为,2021年将是异质结取得大幅突破之年:

单体投产规模突破5GW;单片银耗量从2018年的400㎎降至2020年的160㎎,再到2021年的140㎎,到2022年有望降至80㎎;电池尺寸做到210mm,靶材耗量也大幅降低。他概括了异质结技术的降本之路:异质结的低成本之路:少Ag、规模、高产、超薄(120 )、超大(210)、低In低N。

异质结电池一直存在银耗较高的困扰。专家表示,目前光伏产业占了全球15%的银用量,而异质结双面都需要银浆,用量翻倍的话再加上未来光伏市场的增长,不仅无法满足需求,而且也会大幅拉升银浆成本。黄强指出2025年后,镀铜可能是替代方案,近期量产技术看好银铜混合浆料。

此外,由于异质结电池生产温度低,硅片可以做得更薄,进一步降低成本。

2019年12月12日,东方日升发布了业内首款半片异质结组件,效率高达21.9%,于2020年2季度在中广核白城25MW项目现场并网,该款组件温度系数-0.24%/℃,只有晶硅电池温度系数的一半左右(-0.39 %/ ℃),并且具备双面率高(约90%)、高可靠(无光致衰减)、高发电量、弱光发电等特性,助力客户实现最优度电成本。

东方日升在海宁建造了异质结实证电站,对比发现:异质结双面组件相对PERC双面组件发电量提升7%-16%。

黄强最后指出,未来东方日升会更多聚焦客户价值,用210大硅片和更高效的异质结技术为客户带来更多价值。

来源:索比光伏网

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