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| 十大效率突破盤點: 2019年太陽能電池降本增效仍是主旋律 |
| （時間:2020-1-15 10:22:49） |
對于太陽能光伏行業(yè)來說，電池效率就是行業(yè)的生命力。光伏發(fā)電作為可再生能源的重要利用方式之一，目前已得到廣泛認可。
在補貼退潮的倒逼下，企業(yè)要在無補貼的市場中獲得更多的關注和市場份額，就要提高產(chǎn)品的研發(fā)能力和生產(chǎn)水平，這也成為倒逼我國光伏發(fā)電技術的飛速發(fā)展的主要因素。
太陽電池作為實現(xiàn)光伏發(fā)電的重要載體，其轉換效率的高低直接決定了光伏組件發(fā)電量的多少。隨著科技的不斷進步，太陽電池的轉換效率不斷提升，光伏發(fā)電在人們電力利用中的占比也在逐步提高。
剛剛過去的2019年，各類型的高效電池層出不窮，效率也在不斷提升，讓人看到了光伏發(fā)電的活力，OFweek太陽能光伏網(wǎng)盤點了2019年太陽能電池十大效率突破，一起來總結光伏電池技術為行業(yè)帶來的巨大潛力。
1阿特斯高效P5多晶太陽電池轉換效率達到22.28％
光伏行業(yè)的單多晶硅技術之爭由來已久，對于光伏行業(yè)而言，多晶憑借成本優(yōu)勢一直與單晶處于爭奪主流技術路線的位置。
2019年5月28日，阿特斯陽光電力集團官宣，公司研發(fā)的高效P5多晶太陽電池轉換效率達到22.28％，創(chuàng)造了新的大面積多晶電池的世界紀錄。
阿特斯P5多晶使用的是一種最新的鑄錠技術，這項破紀錄的阿特斯高效電池技術采用P5硅片，并完美結合選擇性發(fā)射極、氧化硅鈍化、疊層減反射、氧化鋁背鈍化、先進金屬化等多項電池技術，進行全方位的工藝整合，其中阿特斯專有的自主知識產(chǎn)權濕法黑硅陷光技術，大幅降低了電池片的正面反射率，確立了短路電流的優(yōu)勢。
編輯視點：不斷刷新世界紀錄，僅僅是阿特斯不斷尋求技術創(chuàng)新發(fā)展和突破的一個縮影。作為全球太陽能光伏行業(yè)的核心技術領導者，阿特斯集團專利申請總量和授權總量連續(xù)多年位居全球光伏行業(yè)領先地位。阿特斯也在不斷的將這些研發(fā)創(chuàng)新實力轉化為企業(yè)的核心競爭力，此次其再打破世界紀錄，成為阿特斯P5多晶技術發(fā)展的一項重要里程碑。
2天合光能再破紀錄i-TOPCon多晶電池效率高達23.22％
2019年，在多晶電池技術取得優(yōu)異成績的還有天合光能。
2019年11月21日，天合光能宣布其光伏科學與技術國家重點實驗室研發(fā)的高效N型多晶i-TOPCon太陽電池光電轉換效率高達23.22％，創(chuàng)造了大面積多晶電池新的世界紀錄。
此次破紀錄的太陽能電池應用了天合光能自主研發(fā)的i-TOPCon高效電池技術，主要采用了超薄遂穿氧化硅／摻雜多晶硅鈍化接觸技術，利用量子遂穿效應和表面鈍化大幅提高太陽電池的轉換效率。研發(fā)人員在磷摻雜面積247．79平方厘米的鑄錠單晶襯底上制作出正面光電轉換效率達到23．22％的太陽電池，該結果已獲德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)下屬的檢測實驗室認證。
這是繼天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室在創(chuàng)造的244.62平方厘米N型單晶i-TOPCon電池效率24.58％的實驗室紀錄之后，在N型多晶類硅片基底上采用TOPCon鈍化接觸技術的又一個世界紀錄。
編輯點評：天合光能非常重視科技創(chuàng)新，其設立在天合光能的光伏科學與技術國家重點實驗室，是中國首批獲得科技部認定的設立在企業(yè)的國家級重點實驗室。至今，該重點實驗室已在光伏電池轉換效率和組件輸出功率方面累計20次創(chuàng)造或刷新世界紀錄。
天合光能自主研發(fā)的可商業(yè)化光電轉換效率23．22％的N型鑄錠單晶i-TOPCon太陽電池，是迄今為止經(jīng)第三方權威認證的首次效率超過23％的多晶類別雙面電池，標志著天合光能在可差異化高端光伏電池技術研究上邁出了重要的一步。
3東方日升單晶5BB電池效率突破至22.05％
光伏行業(yè)的單多晶硅技術之爭由來已久，單晶由于其晶格規(guī)整，相比多晶具有1％-2％的轉換效率優(yōu)勢。
2019年5月，東方日升研發(fā)黃金線的類單晶5BB電池效率突破至22.05％，使5BB類單晶效率實現(xiàn)了新的提升。據(jù)了解，東方日升的5BB類單晶高效電池應用了一系列最新電池提效技術，包括雙面鈍化、減反膜、電注入鈍化以及漿料改進等等。據(jù)悉，這是5BB類單晶電池效率在業(yè)內(nèi)首次成功突破22％。東方日升表示，類單晶效率的突破意味著雙面鈍化PERC電池技術達到了一個新的高度。類單晶電池效率突破22％，為提升電站收益率打通了新的途徑，有利于進一步推動光伏平價上網(wǎng)。
編輯點評：在2019年初，東方日升獲批國家發(fā)改委最新發(fā)布的國家企業(yè)技術中心，標志著東方日升技術水平進入國家隊，東方日升在PERC、及PERC＋接觸鈍化(優(yōu)化版TOPCON)電池組件方面處于研發(fā)和量產(chǎn)技術的產(chǎn)業(yè)前沿，有利于公司進一步加強和海內(nèi)外頂尖研發(fā)機構的交流合作。
4晶科能源獵豹版電池轉換效率達24.38％
2019年6月3日，晶科能源宣布，經(jīng)國內(nèi)權威機構中科院檢測實驗室測試，公司獵豹版型電池最高轉換效率達到24.38％，N型電池最高轉換效率達到24.58％；同時經(jīng)第三方權威認證機構TUV萊茵測試認可，基于72版型高效單晶(電池：158.75＊158.75)組件功率達到469.3W，表明晶科能源在電池及組件高效高功率領域均取得重大突破，刷新行業(yè)紀錄。
編輯視點：晶科與全球多家先進研發(fā)機構建立了聯(lián)合科研平臺，晶科先進技術電池的效率及組件功率達成，得益于晶科全產(chǎn)業(yè)鏈垂直一體化技術的突破，在低氧低缺陷硅片的基礎上，應用晶科自主研發(fā)的HOT、無損連接、光線多元利用等核心電池組件專利技術，實現(xiàn)超高效率的單體電池組件。
5華南理工單結OSCs轉換效率超過16％
2019年3月，華南理工大學YongCaos教授團隊展示了一個前所未有的單結OSCs，轉換效率超過16％。該光伏性能是基于自制的寬帶隙聚合物P2F-EHp，該聚合物具有合適的HOMO能級，并能與新近出現(xiàn)的非富勒烯受體形成互補的吸收輪廓和體積異質結光活性層的最佳形態(tài)。特別是這種具有亞胺官能化苯并三唑(TzBI)單元的供電子聚合物，可廣泛用于各種類型的電子受體的匹配。
編輯視點：面對市場及政策的利好，提高光伏產(chǎn)業(yè)鏈的相關技術則尤為重要。有機太陽能電池主要是以具有光敏性質的有機物作為半導體的材料，以光伏效應而產(chǎn)生電壓形成電流，實現(xiàn)太陽能發(fā)電的效果。與無機硅、CIGS或鈣鈦礦太陽能電池等對應的光伏技術相比，轉換效率這一優(yōu)勢為SCs提供了廣闊的前景。
6 Insolight屋頂太陽能電池板效率高達29％
2019年3月，Insolight宣布，其預生產(chǎn)電池組件為市售太陽能電池板樹立了新的效率高達29％的標準。(IES-UPM)已對該結果進行了驗證。
為了達到這樣的高效率，Insolight采用獨特設計。它將電池板的防護玻璃嵌入透鏡陣列，這使得光線更加了集中數(shù)百倍。在這一光學層下面，直射陽光能在高性能太空級的太陽能電池陣列上聚焦。為了跟蹤太陽的移動，電池陣列每天以數(shù)毫米水平移動，整個系統(tǒng)封裝在流線型模塊中，類似標準太陽能電池板，從而保護機械部件。Insolight產(chǎn)品的體積系數(shù)和外觀與標準太陽能電池板相同，可以根據(jù)行業(yè)標準配置輕松安裝在屋頂或地上。
編輯視點：對于屋頂太陽能電池板市場而言，真正的挑戰(zhàn)不僅是高效率，還需同時實現(xiàn)成本效益、易于安裝和耐用性等幾大目標，早在兩年前，Insolight已經(jīng)制作出了第一個實驗室電池組件原型，而此次的預生產(chǎn)電池組件效率竟已達到29％，著實令人眼前一亮。除了高效率，實現(xiàn)輕松安裝也是一大亮點，隨著傳統(tǒng)技術趨于成熟，屋頂太陽能電池板市場如何采取新思路、新方法也同樣迫在眉睫。
7隆基澳洲發(fā)布組件新品Hi-MO X效率高20％
2019年8月12日，代表著“未來科技”的隆基組件新品Hi-MOX在墨爾本面向澳大利亞市場重磅發(fā)布，“超密賦能、科技至美”的Hi-MO X一經(jīng)亮相便受到澳洲市場的高度關注。Hi-MO X是一款采用疊瓦技術匠心智造的高效PERC組件產(chǎn)品，正面轉化效率達20％，組件功率可以達到350W(60型)。
與其他光伏組件相比，Hi-MO X消除了焊帶遮光和電池片間距帶來的功率損耗問題，特殊的串并聯(lián)電路設計，使其在大面積陰影遮擋時的發(fā)電表現(xiàn)顯著優(yōu)于全串聯(lián)設計的常規(guī)組件。
編輯視點：隆基不斷在電池組件端多次突破功率與轉換效率世界紀錄，引領了整個產(chǎn)業(yè)的PERC風潮，同時雙面產(chǎn)品無論實證成績還是出貨數(shù)據(jù)均全球領先。本次推出的Hi-MO X新品是隆基對未來光伏終極技術的一次有益探索，也是在現(xiàn)有技術基礎上的一次突破創(chuàng)新，其高精度、高良率制造的生產(chǎn)線為Hi-MO X極致品質的打造帶來有力保障。
8 Solar Frontier CIS薄膜電池效率23.35％
2019年1月，日本電池廠商Solar Frontier宣布在CIS薄膜電池轉換效率方面又創(chuàng)下了新的世界紀錄。根據(jù)其官網(wǎng)介紹，Solar Frontier通過與日本NEDO的聯(lián)合研究，在1平方厘米的電池上使用無鎘CIS薄膜技術成功實現(xiàn)了23.35％的轉換效率。該結果已由國家先進工業(yè)科學與技術研究院(AIST)進行了獨立驗證。
通過融合此前在NEDO項目中推進的CIS系薄膜光伏電池相關技術實現(xiàn)的，如CIS光吸收層的高品質化技術及不含鎘的單元制作技術等，實現(xiàn)了高轉換效率。
編輯視點：Solar Frontier的薄膜太陽能電池因其卓越的環(huán)保特性而在眾多太陽能電池技術中脫穎而出，在不使用鎘、鉛等化學元素的情況下，實現(xiàn)了高轉換效率，節(jié)約了資源。該技術具備優(yōu)異的環(huán)境特性，由此可通過高性能和高可靠性的光伏電池來削減發(fā)電成本。
9中來光電IBC電池平均效率約22.8％
2019年底，中來光電通過對原有n-PERT線的升級改造，實現(xiàn)了IBC電池的產(chǎn)業(yè)化。并且在后期的量產(chǎn)過程中，繼續(xù)優(yōu)化工藝，獲得了更低的制造成本。
中來光電IBC電池的技術開發(fā)，通過對n-PERT電池線的升級改造，實現(xiàn)了IBC電池的批量生產(chǎn)，年產(chǎn)能約150MW。平均效率約22.8％。其特點是無需印刷絕緣膠，主細柵一次印刷，電池工序簡單；制作組件時，使用金屬箔進行電池片互聯(lián)，精度要求低于無主柵式。
中來光電表示，精簡工藝步驟、降低制造成本，是實現(xiàn)IBC電池產(chǎn)業(yè)化的關鍵因素。比如，在IBC電池的制作過程中，可用絲網(wǎng)印刷、激光等目前主流晶體硅的技術代替光刻、電鍍等高成本的貴族技術；同時，通過開發(fā)配套工藝和設備升級改造，以最小代價實現(xiàn)與目前規(guī)模化的生產(chǎn)線兼容的IBC工藝路線。
編輯視點：雖然IBC電池存在很多優(yōu)點，但同時它也面臨很多挑戰(zhàn)：對基體材料要求較高、對前表面的鈍化要求較高、以及工藝過程復雜等。也正是因為這些挑戰(zhàn)，使得IBC電池的產(chǎn)業(yè)化之路充滿阻礙，目前中來光電已經(jīng)完成IBC電池核心技術的研發(fā)過程，正在積極探索IBC電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
10通威HIT電池轉換效率達23％
異質結”電池技術作為近年來引起行業(yè)高度關注的高效技術路線，一度被業(yè)內(nèi)稱為是下一代商業(yè)光伏生產(chǎn)的候選技術。
2019年6月20日，通威太陽能1GW超高效異質結電池項目車間內(nèi)充溢著緊張而期待的氛圍，經(jīng)過緊鑼密鼓地籌備，第一片超高效異質結電池片在一片歡呼聲中成功下線，電池片轉換效率達23％。
通威太陽能1GW超高效異質結電池項目一期建設產(chǎn)能200MW，自2018年11月18日啟動以來，短短7個月，就完成了從啟動儀式到設備安裝調試等一系列繁瑣復雜的籌備工作，全車間采用智能制造自動化生產(chǎn)線。本次成功下線的超高效異質結電池片采用低溫工藝制作，轉換效率高、溫度系數(shù)低、無LID、抗PID性能優(yōu)，具備雙面發(fā)電特性，雙面率高達90％以上。
編輯視點：異質結電池性能上有諸多優(yōu)點，而最大的缺點是成本高，性價比相對較差。素以成本控制著稱的通威集團，是否能成為異質結電池市場的鯰魚，以成本優(yōu)勢擾動市場，讓異質結電池變得物美價廉，成為接棒PERC的下一代技術，相信這將是眾多光伏業(yè)內(nèi)人士的期待。
科技改變生活，探索創(chuàng)新永無止境。在實現(xiàn)光伏平價上網(wǎng)的道路上，降本提效將是大勢所趨，而提高太陽電池效率也是其中最為重要的一環(huán)，相信太陽電池技術在光伏相關研究人員的探索推動下，將帶給光伏行業(yè)更多的驚喜，2020的光伏行業(yè)發(fā)展值得期待。
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