◆ ◆ ◆
組件價(jià)格由2016年初的3.9-4元/瓦下降至目前的3.3元/瓦左右，下降幅度將近20%。由此也引發(fā)了關(guān)于組件企業(yè)毛利率的討論與疑問，價(jià)格降的如何之快，組件企業(yè)的利潤率如何保障?，F(xiàn)在業(yè)內(nèi)強(qiáng)調(diào)的利用技術(shù)進(jìn)步來推動(dòng)降本的可行性到底有多大？
無論如何，各組件廠商都探索高效技術(shù)路線的趨勢很明晰，光伏們整理了中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)2016上半年光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧與下半年展會(huì)研討會(huì)上包括晶澳、樂葉以及協(xié)鑫三家企業(yè)的高效技術(shù)路線以及對(duì)于領(lǐng)跑者的認(rèn)識(shí)，以供業(yè)界參考。
上述三家組件企業(yè)在業(yè)界具有一定的代表性，協(xié)鑫集團(tuán)之前大部分為多晶產(chǎn)能，日前宣布按照1：5的比例匹配單、多晶產(chǎn)能，兩條腿走路；樂葉光伏則是一直專注推廣應(yīng)用單晶，在大同領(lǐng)跑者計(jì)劃中也取得了不錯(cuò)的成績；而晶澳在單晶、多晶比例方面則一直比較均衡，以420MW的出貨量成為了大同領(lǐng)跑者項(xiàng)目中的最大贏家。
另，下述內(nèi)容皆為光伏們整理的三家企業(yè)演講言論，不代表光伏們觀點(diǎn)。
晶澳太陽能銷售總監(jiān)李棟主要發(fā)表了領(lǐng)跑者計(jì)劃對(duì)于行業(yè)的積極影響的相關(guān)看法。李棟認(rèn)為，領(lǐng)跑者計(jì)劃從產(chǎn)業(yè)制造到降電價(jià)都為行業(yè)提供了一個(gè)非常好的引導(dǎo)作用。
第一，在之前領(lǐng)跑者沒有推出來之前，中國市場也有很好的高效產(chǎn)品，但是在市場上不太被接受，因?yàn)樗募夹g(shù)方案跟實(shí)際應(yīng)用的招標(biāo)會(huì)晚半年左右，每年行業(yè)的組件功率提高幅度大概在在5到10瓦，最后結(jié)果就是說高效產(chǎn)品不被市場認(rèn)可。自從領(lǐng)跑者推出來，不管是領(lǐng)跑者本身，還是各省份的競爭配置方案，比如去年寧夏，現(xiàn)在河北等都把技術(shù)門檻提高了，這對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)是有幫助的。
第二，現(xiàn)在行業(yè)在物料降本已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)極限，未來降本只有一條途徑就是高技術(shù)，單位轉(zhuǎn)換效率更高一點(diǎn)。舉一個(gè)很簡單的例子比如說295，跟常規(guī)的275的單晶差20瓦，意味著單位面積物料可能省7%，高技術(shù)多投2%，這樣還有5%的降本空間。
第三，以前光伏是在整個(gè)全球發(fā)達(dá)比如說歐洲、美國開始的，我國的制造成本有優(yōu)勢，然而現(xiàn)在是在一些發(fā)展中國家，比如說印度整個(gè)亞洲地區(qū)，原來的制造成本優(yōu)勢已經(jīng)不明顯，所以必須通過制造技術(shù)來提升產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從這一點(diǎn)來講，國家能源局的領(lǐng)跑者政策是非常好的。
第四，持續(xù)提升我國在全球制造的競爭力，另一點(diǎn)非常重要的就是持續(xù)的淘汰落后產(chǎn)能增加產(chǎn)業(yè)集中度。排名前五的組件企業(yè)占比約為40%，從制造業(yè)的正常規(guī)律來看，這是不正常的。如果前五家占比在80%到90%，這可能是一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。所以領(lǐng)跑者的推出加快了產(chǎn)業(yè)集中的速度，可能真正有效的加快制造業(yè)，就是光伏制造業(yè)的整合。
晶澳技術(shù)研發(fā)路線
晶澳是全球首家大規(guī)模量產(chǎn)選擇性發(fā)射極、MWT、背鈍化及鋁背場及黑硅技術(shù)電池的光伏企業(yè)，也是首家將二次印刷技術(shù)運(yùn)用到所有生產(chǎn)線中的公司。
晶澳于2013年10月便推出了PERC技術(shù)，213年12月推出了黑硅技術(shù)，是全球最早推出PERC技術(shù)和黑硅技術(shù)的企業(yè)。大同領(lǐng)跑者項(xiàng)目中晶澳PERC技術(shù)博秀組件出貨量為150MW，黑硅技術(shù)組件出貨量17MW，黑硅技術(shù)潤秀組件150MW。
高效產(chǎn)能支持，保持領(lǐng)跑優(yōu)勢
保利協(xié)鑫表示，由于“領(lǐng)跑者”計(jì)劃中的單晶效率標(biāo)準(zhǔn)只有較低的17%，主要單晶廠家都可以輕松達(dá)到，造成單晶在“眾跑”，而不是一部分優(yōu)秀者帶領(lǐng)的“領(lǐng)跑”。
保利協(xié)鑫CTO萬躍鵬博士介紹道，領(lǐng)跑者計(jì)劃規(guī)定的單晶組件效率對(duì)應(yīng)的電池效率是大于19.6%，而主流單晶電池廠商的基準(zhǔn)效率為19.85-19.95%，也就意味著市場上超過80%的單晶組件可以滿足領(lǐng)跑者計(jì)劃，單晶無需費(fèi)力追求更新的技術(shù)。
萬躍鵬博士認(rèn)為，在領(lǐng)跑者計(jì)劃推出的組件要求標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于單晶的效率要求市場中大部分的廠商都可以達(dá)到，故無法起到推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的示范作用。
多晶組件效率對(duì)應(yīng)的電池效率是大于18.5%，能滿足這一要求的多晶電池廠商大約在20%，年產(chǎn)能超過10吉瓦，完全滿足“領(lǐng)跑者”基地計(jì)劃的組件需求。
同時(shí)，萬躍鵬博士提出，多晶技術(shù)進(jìn)步的潛力很大，在以下三個(gè)方面不斷的進(jìn)步，會(huì)有更多的產(chǎn)能符合領(lǐng)跑者計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，并推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的提升。
第一、對(duì)多晶硅片的尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一固定在跟單晶一樣的標(biāo)準(zhǔn)尺寸156.75。圖一是保利協(xié)鑫某一電池客戶A將硅片由S3升級(jí)為S3L之后，組件的效率分布。可以看出，270Wp的組件分布由21%升至61%，平均效率提升大于2Wp。
圖二是B客戶將多晶硅片由S2升級(jí)為S4之后，270Wp多晶組件的比例由23%提升至78%。
第二、黑硅是全行業(yè)的事情，是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)頭等重要的技術(shù)進(jìn)步問題。通過疊加黑硅技術(shù)，可以增加光吸收與電流。由下圖可以看到，根據(jù)目前協(xié)鑫小范圍的數(shù)據(jù)試驗(yàn)，使用黑硅技術(shù)后，電池效率可提升0.3-0.4%，組件效率可提升4-6Wp，這樣就會(huì)增加進(jìn)入領(lǐng)跑者要求的產(chǎn)品比例。
兩種工藝對(duì)比↓↓↓
第三、多晶PECR電池工藝，增加電池效率0.5-0.8%，組件功率滿足“領(lǐng)跑者”更高一檔要求，技術(shù)額外加分。
一、PERC電池：是目前和未來的主流量產(chǎn)工藝
在現(xiàn)在的硅片厚度下，降低背表面復(fù)合速率可以顯著提升效率。對(duì)于擴(kuò)散長度更長的單晶來說，提升的效率更為顯著。在P型單晶硅上PERC可以實(shí)現(xiàn)1%的效率提升，多晶硅上可以實(shí)現(xiàn)0.6%的效率提升。
PERC電池由于其工藝相對(duì)簡單，成本增加較少，是目前和未來的主流量產(chǎn)工藝。
二、PERC電池性能
小于標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下的相對(duì)效率主要由開路電壓的變化來決定，常規(guī)電池的相對(duì)開路電壓低于PERC電池，且光強(qiáng)越弱，兩電池的暗飽和電流密度相差越大，短路電流相差越大，相對(duì)效率相差越多。
在低輻照度條件下PERC電池弱光響應(yīng)優(yōu)于常規(guī)電池。
PERC的溫度系數(shù)優(yōu)于常規(guī)，其發(fā)電量受溫度影響相對(duì)更小，相同條件下，系統(tǒng)具有更高的發(fā)電量。
三、PERC產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀
四、PERC電池效率的提升
有效復(fù)合速率與金屬區(qū)域復(fù)合速率和所占面積，鈍化區(qū)域復(fù)合速率有關(guān)。
背表面有效復(fù)合速率隨著金屬區(qū)域和鈍化區(qū)域的復(fù)合速率的降低而降低。
金屬區(qū)域復(fù)合很高的時(shí)候，鈍化區(qū)域復(fù)合速率<20cm 時(shí),="">
Al2O3鈍化,Spass<5cm ,限制因素為金屬區(qū)域的復(fù)合速率="">
PERC電池目前提升效率的方向是優(yōu)化開孔圖形和體電阻率。理論上，dot 是最佳的，在相同的收集效果下，其合金接觸面積是最少的，因而可達(dá)到更高的Voc和Isc.但是dot 對(duì)于Al漿的要求高，形成空洞的可能性高。Dash的空洞介于line和dot 之間，對(duì)Al的要求相對(duì)低一些，更容易實(shí)現(xiàn)。
P型電池在PERC技術(shù)上進(jìn)一步提升效率的路線還包括采用選擇性發(fā)射極和局部B摻雜。
目前Solarworld 公司采用選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)產(chǎn)線效率達(dá)到21.4%，Trina 也采用此技術(shù)在中試線上小批量平均效率達(dá)到20.9%，最高效率達(dá)到21.4%。昱晶平均效率達(dá)到21.2%，最高效率達(dá)到21.4%。
SE的工藝路線有：硅墨水，掩膜etch back,腐蝕漿料etch back, PSG激光摻雜。目前最簡單的工藝應(yīng)該是通過PSG的激光摻雜。
降低金屬區(qū)域的復(fù)合速率也是提升效率的有效途徑?？梢赃M(jìn)行局部的激光B摻雜，效率提升0.2-0.3%。
除此之外，還可以采用雙面電池結(jié)構(gòu)。采用雙面PERC電池的技術(shù)路線有兩種：一種是在目前的PERC電池工藝的基礎(chǔ)上將全部鋁漿調(diào)整為局部鋁柵線，優(yōu)點(diǎn)是背表面由于為柵線結(jié)構(gòu)，使得局部背場的厚度增加，從而提高了開路電壓，缺點(diǎn)是印刷時(shí)需要對(duì)準(zhǔn)，典型的公司是solarworld。
另一種是采用燒穿鋁漿，典型的研究機(jī)構(gòu)是ECN，優(yōu)點(diǎn)是無需激光開孔的步驟，缺點(diǎn)是該燒穿鋁漿目前只對(duì)單層氧化鋁膜的穿透效果良好，在組件端需要配合高反射的封裝材料使用。
如果采用絲網(wǎng)印刷的Al 2 O 3,, 或許可以直接印刷帶有開孔的Al 2 O 3,,也可以避免激光開孔的步驟。
雙玻組件具有優(yōu)異的耐UV性能、抗PID性能、防風(fēng)沙性能、機(jī)械性能。雙玻組件技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟。采用白色EVA，可以使封裝損失小于白色背板。2.5mm/2.0mm鋼化玻璃已經(jīng)可以批量生產(chǎn)。
雙玻組件具有極高的可靠性，其各種環(huán)境測試中功率衰減為普通組件的50%左右。
雙面電池雙玻組件，取決于安裝條件（草地，水泥地等)，發(fā)電量有8-20%的增加。
五、PERC電池光致衰減（LID）
目前單晶的光致衰減主要是B-O復(fù)合引起的，由于PERC電池具有更高的開路電壓，導(dǎo)致其具有更高的衰減。
降低 LID 的主要措施有：
降低硅片氧含量
—市場主流數(shù)值為20ppma，隆基可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)15ppma以下，研發(fā)13ppma以下，最低5ppma
改變摻雜劑
—全摻鎵（3.5米長晶棒頭尾電阻率比約14) (尚在專利保護(hù)期內(nèi)）
—硼鎵共摻（頭部電阻率 3，尾部電阻率 0.5，電阻均勻性較好，尾部壽命≥20us）
電池端采用光照退火工藝
采用N型硅片
退火工藝設(shè)備廠商
公司 | 特點(diǎn) |
科橋 | LED,離線式 |
despatch | LED，與燒結(jié)爐集成。 |
科隆威 | 鹵素?zé)簦x線/集成，已出貨60臺(tái) |
晶寶/時(shí)創(chuàng) | 電注入，多片電池片，離線式。 |
樂葉單晶PERC推出Hi - MO 1 ,采用創(chuàng)新處理技術(shù)使LID最低控制在1%以內(nèi)，一般控制在1% 以內(nèi)。
經(jīng)測算，采用低光衰的高效單晶PERC組件，年平均發(fā)電量較多晶和常規(guī)單晶高5.2%和2.5%。
六、總結(jié)
1、PERC電池具有更低溫度系數(shù)，更好的弱光響應(yīng)，相同情況下具有更高的發(fā)電量。
2、P型 PERC技術(shù)將成為主流技術(shù)并逐步替代常規(guī)電池。
3、未來PERC可以向優(yōu)化激光開孔圖案和體電阻率，選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)和局部摻雜工藝發(fā)展，也可以采用雙面電池結(jié)構(gòu)并采用雙玻的封裝方式。
4、樂葉光伏已攻克單晶PERC電池低衰減技術(shù)，LID問題可以通過硅片工藝及電池創(chuàng)新工藝解決。
END
聯(lián)系客服
