常州天合光能有限公司電池技術專家
王永謙博士
光伏組件制造業一線廠家基本上都已經開始布局PERC電池的產業化。PERC電池技術可以看作是在原有單、多晶普通電池生產線基礎上的技術升級,它可以在最大限度的保留原有生產設備的同時,通過有限的工藝環節及配套設備的增加和改進來顯著提升電池產品的性能,代表著目前行業電池技術發展的主流,對絕大多數的光伏電池組件制造企業來說應該是個必然的選擇。
天合公司早在2010年就開始了PERC電池相關的研發工作,積累了豐富經驗,在設備選型評估工藝調試等方面,做出了許多面向產業化的開創性的工作,并且連續多次創造了PERC電池光電轉換效率的世界紀錄。為PERC電池在行業里的推廣,起到了引領的作用。
與此同時,公司也較早布局了PERC電池的中試和生產,目前PERC電池的產能已達800MW,并且仍在繼續補充和增加產能,計劃將現有電池產線的絕大多數產能升級為PERC電池產能。
天合公司生產的PERC電池有單面和雙面兩種,這兩種產品均同時具備技術先進性和產品可靠性的特色和優勢。與N型基底為基礎的N型PERT、HJT、IBC等高效電池相比,PERC電池技術的顯著優勢是制造成本低、技術相對成熟,易于批量生產;劣勢是PERC電池的轉換效率與這些N型的高效電池相比,存在不同程度的差距。
在提高效率方面,PERC單晶比PERC多晶具有更多優勢,并且PERC多晶的光致衰減(LID)問題比PERC單晶的復雜得多,其針對性的解決方案尚未實現在整個行業普及,因此目前PERC電池的產能大部分仍集中在單晶方面。相信未來隨著PERC多晶LID問題的徹底和普遍解決,結合濕法黑硅的成熟應用,成本會有一定優勢,其產能的布局也會追趕上來。
與目前普通類型的電池相比,PERC單晶電池的弱光發電性能較好。舉例來說,就常州地區的情況,經實地測試,PERC單晶電池/組件全年發電量高出普通單、多電池/組件發電量約1~2個百分點。
另外,PERC電池還可以制作成雙面發電的類型,綜合發電量比普通電池優勢更加明顯。
總體來看,PERC電池具有很好的發展前景,至少在未來五年的時間內,都會是規模擴張最快的電池技術。PERC雙面電池可用于地面反光狀況較好的場合、水面、以及垂直安裝等多種應用場合,在N型PERT或HJT雙面電池的產能尚未大規模建立起來之前,PERC電池在雙面電池市場上占有舉足輕重的地位的。
?。ǔV萏旌瞎饽苡邢薰靖笨偛民T志強博士對此持有相同的意見。)
晶澳太陽能控股有限公司
技術經理孫杰
隨著成本降低、效率提升以及中國光伏領跑者項目的驅動,2015年PERC電池實現大規模產業化,尤其是提效明顯、工藝成熟且性能穩定的PERC單晶電池,根據研究機構EnergyTrend的預測,到2017年年底全球PERC電池產能將達到25GW,目前tier1組件廠家如晶科、阿特斯、天合光能、晶澳、韓華、隆基樂葉以及SolarWorld均在PERC技術上做了重點布局,另外一些二線組件廠家也加大了PERC產品的投入。
從整個行業PERC產品的布局來看,高效產品尤其是高性價比的PERC產品,在未來3~5年將會是制造端和應用端最青睞的高效光伏產品。
目前,可產業化的高效電池主要包括PERC電池、N型雙面電池、HIT電池和IBC電池等。PERC電池通過背鈍化技術降低背表面少子復合速率,可有效提升電池轉換效率,單晶PERC電池效率為21.1%~21.6%,同時由于生產工藝相對簡單(僅僅增加了兩道工序:Al2O3背鈍化和激光劃線),產線易于改造,因此成本相對較低,絕大多數主流制造廠已經重點布局或計劃布局PERC技術;N型雙面電池一般采用BBr3攜源擴散、旋涂硼源&擴散工藝或者離子注入&退火工藝等路線,電池正面效率21.0%~21.5%,工藝較復雜、成本相對較高,代表廠家有中來和英利;HIT電池采用本征非晶硅進行鈍化,電池效率23%~24%,但是成本較高,代表廠家有日本的松下;IBC電池采用背接觸技術,電池效率24%~25%,成本非常高,代表廠家有美國的SunPower。PERC電池最大的優勢是技術成熟、成本可控,但是電池效率以及效率提升空間相比于HIT和IBC電池略低。
在發電量方面,PERC電池表現更為突出。
拿晶澳大同領跑者項目來說,
裝機容量:50MW
組件類型:JAM6-60-290/PR(PERC單晶290W)
JAP6-60-270/4BB(常規多晶270W)
從2016年9月到2017年8月,PERC單晶組件實際發電量比常規多晶組件發電量高2.9%左右,這同理論研究和實驗室數據基本一致。
在黃河晨陽共和100MW光伏項目中,
組件類型:P型PERC雙面組件355W
常規單晶組件335W
相比于常規單晶,P型PERC雙面組件發電量增益為10%左右。
PERC技術是目前最成熟、產業化程度最高的高效電池技術。P型PERC單面組件自從2015年大規模進入市場后,據不完全統計,截止目前為止全球累積出貨量已經超過10GW。
P型PERC雙面組件作為單面組件的升級版,2017年正式進入市場,目前已經有足夠的應用端數據表明此類組件具有非常突出的發電優勢:1)固定軸安裝,不同安裝場景下,發電量增益為3%~15%;2)跟蹤系統,不同安裝場景下,發電量增益可高達28%~46%。
從成本角度講,相比于PERC單面產品,PERC雙面產品僅在電池的絲網印刷工序做了調整和優化,因此成本基本同PERC單面產品。相比于常規單/多晶以及PERC單晶,P型PERC雙面組件可有效降低光伏電站的LCOE,以10%發電增益的雙面組件為例,LCOE可降低0.05元/kWh以上,因此雙面產品可加速推動光伏發電平價上網。
個人認為,2~3年內,PERC技術應該很難受到其他高效技術的沖擊,尤其是雙面PERC產品,在經歷1年左右應用端的驗證后,2018年下半年將會大規模進行市場。
來源:摩爾光伏