最詳實(shí)的晶硅電池組件高效技術(shù)路徑

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1、最詳實(shí)的晶硅電池片和組件高效技術(shù)路徑分析2017-01-19?摩爾光伏　　<序1>　　轉(zhuǎn)化率與可靠性是制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大技術(shù)障礙，而成本控制與規(guī)模化又在經(jīng)濟(jì)上形成制約，很高興看到年輕的賽拉弗如同一個(gè)斗士不停的向其宣戰(zhàn)，更榮幸的是我們作為合作伙伴見證并參與了這一切。——TüVSüD許海亮　　<序2>　　光伏行業(yè)在中國(guó)的發(fā)展只有短短十余年時(shí)間，但是，行業(yè)已經(jīng)歷了大發(fā)展和大蕭條，無(wú)數(shù)人在這里膨脹，也在這里毀滅。經(jīng)歷這些后，我們認(rèn)為任何先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備都會(huì)被淘汰，而先進(jìn)的技術(shù)和管理理念才是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力?！　∪绻械娜?，都忙著做所有的事，又有哪一個(gè)人能把所有事兒都做到最好？而我們

2、專注于光伏產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，從對(duì)客戶的深度了解開始，提供市場(chǎng)需求的產(chǎn)品；致力于做精做好產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的每一步?！　≡谫惱ジ咝ЫM件“日食”系列產(chǎn)品發(fā)布之前，光伏組件效率的提升主要集中在電池片技術(shù)上，如IBC，PERC，HIT等，幾乎沒(méi)有組件制造技術(shù)上的創(chuàng)新來(lái)提升組件效率。在日食的研發(fā)階段，遇到設(shè)備方面和工藝方面的困難。我們聯(lián)合了設(shè)備生產(chǎn)商，研發(fā)創(chuàng)新設(shè)備，改變傳統(tǒng)封裝工藝，使組件效率提高15%。這是組件生產(chǎn)技術(shù)上的一個(gè)革命性的改變?！　〗M件效率是光伏系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素，我們秉著專業(yè)的精神撰寫了對(duì)高效技術(shù)的一些認(rèn)知；之所以稱為紅寶書，是希望賽拉弗那一抹紅能為光伏行業(yè)帶來(lái)一點(diǎn)貢獻(xiàn)。在

3、此感謝技術(shù)研發(fā)部和市場(chǎng)部的努力，為我們帶來(lái)如此詳盡的光伏電池和組件高效技術(shù)知識(shí)?！姖谝徽赂咝ЫM件的定義與分類　　1.1晶硅組件發(fā)展進(jìn)程　　在全球變暖、人類生態(tài)環(huán)境惡化、傳統(tǒng)能源短缺的形勢(shì)下,太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)成為各國(guó)政府的普遍重視和支持的能源之一。受技術(shù)進(jìn)步和法規(guī)政策驅(qū)動(dòng),光伏產(chǎn)業(yè)從　　20世紀(jì)90年代中后期進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。自2007年，光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的產(chǎn)能爆發(fā)式增長(zhǎng)，到2016年，電池片有效產(chǎn)能達(dá)到70-75GW，晶硅組件85-90GW[1]。光伏產(chǎn)業(yè)已成為世界發(fā)展最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，并且由于太陽(yáng)能的便捷和可再生特性,產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展態(tài)勢(shì)還將持續(xù)?！　‰m然光伏產(chǎn)業(yè)近年

4、來(lái)實(shí)現(xiàn)了大范圍應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)步,但由于光伏走的是一條政策扶持型路線，也存在不容忽視的技術(shù)和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)等方面的問(wèn)題。實(shí)際上，這一階段的組件性能提高應(yīng)當(dāng)歸功于晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈上各級(jí)優(yōu)化的結(jié)果。然而，隨著晶體硅太陽(yáng)能電池逐漸超過(guò)20%的光電轉(zhuǎn)換效率，人們發(fā)現(xiàn)繼續(xù)靠?jī)?yōu)化統(tǒng)的晶硅電池技術(shù)和工藝來(lái)進(jìn)一步提高電池的效率就越來(lái)越困難了。在中歐美等各國(guó)政府紛紛削減補(bǔ)貼，日歐等市場(chǎng)需求正積極從對(duì)組件效率要求相對(duì)較低的地面類項(xiàng)目轉(zhuǎn)向?qū)M件效率要求更高的屋頂類項(xiàng)目的當(dāng)下，通過(guò)深化光伏技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用，降低成本、提高效率，最終實(shí)現(xiàn)完全市場(chǎng)化平價(jià)上網(wǎng)的成為光伏產(chǎn)業(yè)的最佳出路。從某種程度上說(shuō)，低成本高效電池的發(fā)展決

5、定替代傳統(tǒng)能源的主要能源是否是光伏以及替代速度。從而，革命性的高效技術(shù)就受到了越來(lái)越多的重視?！　?.2高效組件定義　　由于太陽(yáng)能光伏組件發(fā)展十分迅速，高效組件這一相對(duì)概念也在不斷變化。一般認(rèn)為通過(guò)優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)，改進(jìn)主流組件制作工藝或使用新材料所獲得的光電轉(zhuǎn)換效率大幅提高的組件為高效組件，使組件性能提升的技術(shù)為光伏組件高效技術(shù)，簡(jiǎn)稱高效技術(shù)。彭博社報(bào)告顯示，2015年多晶組件加Anti-Reflection　　(AR)Coating的平均轉(zhuǎn)換效率為16.1%，多晶60片約260W；單晶組件加ARCoating的平均轉(zhuǎn)換效率為17.1%，單晶60片約275W。Figure1：20

6、15年晶硅組件平均轉(zhuǎn)換率（Source：BNEF）　　以電池片技術(shù)為例，光電轉(zhuǎn)化效率高于目前市場(chǎng)主流技術(shù)生產(chǎn)的MultiAl-BSF，MonoAl-BSF類型組件的組件即高效組件，它們所應(yīng)用的電池技術(shù)即高效技術(shù)。第二章高效組件的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)　　2.1節(jié)省系統(tǒng)占地面積　　同樣的電力輸出，面積需求大致減少5-10%，適合有限面積的安裝環(huán)境?！　?.2節(jié)省BOS成本　　高瓦數(shù)輸出組件有機(jī)會(huì)降低整體系統(tǒng)成本5%-8%，包括硬件成本和軟成本的下降。　　硬件成本：支架、纜線、匯流箱的減少。　　軟成本：組件個(gè)數(shù)減少，人工成本降低，管理成本下降。　　2.3節(jié)省運(yùn)輸成本　　隨著組件的減少，跨國(guó)運(yùn)輸成

7、本大致下降5-10%。　　2.4高效組件市場(chǎng)占有率不斷提升　　基于高效組件的眾多優(yōu)勢(shì)，其市場(chǎng)占有率正在逐年上升。按電池片技術(shù)分類，2014年全球光伏裝機(jī)總量為45GW，其中42GW光伏系統(tǒng)使用晶硅組件。晶硅組件中，11%的產(chǎn)品使用常規(guī)技術(shù)（Al-BSF結(jié)構(gòu)）以外的高效技術(shù)，較上一年增長(zhǎng)4%。2015年，全球光伏裝機(jī)總量高達(dá)56GW，晶硅組件份額我們認(rèn)為無(wú)明顯下降，而高效組件在晶硅組件應(yīng)用中的占比升至12%，即約6GW，顯示出巨大發(fā)展?jié)摿?。ITRPV預(yù)計(jì)今后高效組件的應(yīng)用量將進(jìn)一步上升。第三章