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新技術(shù)有望突破光電轉(zhuǎn)化率瓶頸 單晶硅光伏電池獲PERC支撐

發(fā)布時(shí)間: 2014-11-13 08:59:08    來(lái)源: 證劵日?qǐng)?bào)
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[摘要]近日,美國(guó)SolarWorld宣布將在2015年投資1000萬(wàn)美元,在俄勒岡州Hillsboro工廠擴(kuò)大其光伏電池和組件的產(chǎn)能。根據(jù)計(jì)劃,SolarWorld公司會(huì)將組件產(chǎn)能從390兆瓦增至530兆瓦,并將其100兆瓦的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為使用鈍化發(fā)射極觸點(diǎn)(PERC)技術(shù)。

 

  隨著產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,一些新的技術(shù)正在光伏領(lǐng)域嶄露頭角。

  近日,美國(guó)SolarWorld宣布將在2015年投資1000萬(wàn)美元,在俄勒岡州Hillsboro工廠擴(kuò)大其光伏電池和組件的產(chǎn)能。根據(jù)計(jì)劃,SolarWorld公司會(huì)將組件產(chǎn)能從390兆瓦增至530兆瓦,并將其100兆瓦的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為使用鈍化發(fā)射極觸點(diǎn)(PERC)技術(shù)。

  雖然SolarWorld對(duì)外表示,投資的主要目的是增加產(chǎn)能,但與此同時(shí),其也希望借此機(jī)會(huì)將PERC電池的轉(zhuǎn)化效率從19%以上提升至超過(guò)20%。

  事實(shí)上,除了SolarWorld,目前全球范圍內(nèi)有很多電池廠商都在加速PERC技術(shù)的導(dǎo)入。據(jù)了解,我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)Sunrise現(xiàn)已經(jīng)導(dǎo)入5條PERC生產(chǎn)線,單晶電池轉(zhuǎn)化效率最高達(dá)20.7%;韓華Q-cells導(dǎo)入2條生產(chǎn)線,單晶電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)20.2%;部分多晶電池廠商導(dǎo)入PERC技術(shù)后,電池轉(zhuǎn)化效率最高達(dá)18.4%-18.5%。

  PERC技術(shù)廣受追捧

  所謂PERC技術(shù),即鈍化發(fā)射極背面接觸,利用SiNx或Al2O3在電池背面形成鈍化層,作為背反射器,增加長(zhǎng)波光的吸收,同時(shí)將P-N極間的電勢(shì)差最大化,降低電子復(fù)合。其最核心的目的是:提升電池轉(zhuǎn)化效率。

  而提高光伏電池轉(zhuǎn)化效率是光伏發(fā)電降低度電成本的關(guān)鍵要素。從某種程度上說(shuō),低成本高效電池的發(fā)展決定光伏替代傳統(tǒng)能源的速度。“坦率地說(shuō),經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展,國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)光電轉(zhuǎn)化效率的繼續(xù)提高已面臨瓶頸。”一位不愿具名的產(chǎn)業(yè)界人士向記者表示,“而一段時(shí)間以來(lái),主流電池廠商們圍繞轉(zhuǎn)換效率提升進(jìn)行了多種技術(shù)工藝的研究,其中PERC技術(shù)推廣速度最快。PERC技術(shù)的出現(xiàn),令業(yè)界看到了進(jìn)一步提升光電轉(zhuǎn)換效率的希望”。

  該人士還向記者介紹,“PERC技術(shù)受到推崇主要是因?yàn)槠涓牧嫉奶卣鳎略鲈O(shè)備投資相對(duì)背電極、HIT等N型電池技術(shù)低得多,一般只需要在普通電池生產(chǎn)線基礎(chǔ)上增加少量設(shè)備,轉(zhuǎn)換效率則會(huì)有較大幅度的提升”。

  據(jù)記者了解,PERC技術(shù)目前在我國(guó)臺(tái)灣的應(yīng)用頗為廣泛。調(diào)研機(jī)構(gòu)EnergyTrend研究經(jīng)理黃公暉表示:“PERC以具有競(jìng)爭(zhēng)力的成本提供更高光電轉(zhuǎn)化效率,其引發(fā)了該技術(shù)的應(yīng)用需求激增。”EnergyTrend的一份報(bào)告稱(chēng),中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)電池生產(chǎn)商已經(jīng)比其它地區(qū)企業(yè)利用更多PERC技術(shù),已經(jīng)產(chǎn)生約1吉瓦的產(chǎn)量。“在后來(lái)居上的光伏市場(chǎng)——日本,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商應(yīng)用PERC生產(chǎn)的光伏電池、組件的確贏得了更多業(yè)務(wù)。”黃公暉說(shuō)。

  更為樂(lè)觀的是,NPD·Solarbuzz副總裁分析師Finlay·Colville預(yù)計(jì),PERC電池技術(shù)全球產(chǎn)能到2014年底會(huì)超過(guò)2.5GW。

  單晶獲PERC有力支撐

  值得注意的是,據(jù)記者掌握的一組數(shù)據(jù)顯示,目前p型單晶PERC電池的實(shí)驗(yàn)室效率已由19.8%提升到了20.45%,標(biāo)準(zhǔn)p型多晶電池的量產(chǎn)效率則為17.2%至17.8%。這意味著,雖然在導(dǎo)入PERC技術(shù)后,單晶與多晶電池的轉(zhuǎn)化效率都獲得了提升,但幅度卻是不同的。

  “根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì),P型單晶應(yīng)用PERC技術(shù)后可令轉(zhuǎn)化效率提升1%,而多晶的提升為0.5%。”一位科研人員向記者介紹。

  據(jù)了解,目前在比較主流技術(shù)路線中,多晶硅轉(zhuǎn)化效率為17.5%至18%,直拉單晶為19%至19.2%。“應(yīng)用了PERC技術(shù),單晶可將轉(zhuǎn)化效率從19%-19.2%提升至20%-20.2%(我國(guó)臺(tái)灣一些廠家甚至可以做到20.5%),而相比之下,多晶硅卻只能將轉(zhuǎn)化率從17.5%-18%提升至18%-18.5%。”上述科研人士稱(chēng),“從海外和內(nèi)地電池廠商的PERC技術(shù)應(yīng)用情況看,PERC技術(shù)在單晶電池方面體現(xiàn)了更好的溢價(jià)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展空間。PERC技術(shù)使單晶電池的轉(zhuǎn)換效率提升高出1個(gè)百分點(diǎn),而多晶電池僅為0.5個(gè)百分點(diǎn)。從溢價(jià)角度看,PERC技術(shù)對(duì)于單晶電池的收益更為明顯,多晶電池的溢價(jià)基本被新增設(shè)備的折舊所抵消”。

  “這產(chǎn)生出一個(gè)問(wèn)題,由于PERC技術(shù)在P型單晶上更為優(yōu)異的表現(xiàn),使得技術(shù)應(yīng)用造成的成本增加,對(duì)于那些單晶廠商而言十分值得。但與此同時(shí),由于成本增加也僅僅會(huì)增加0.5個(gè)百分點(diǎn)(轉(zhuǎn)化率),相信很多多晶廠商會(huì)認(rèn)為這得不償失。”一位分析人士向記者表示,“而這(應(yīng)用PERC技術(shù))很有可能成為單晶與多晶抗衡的籌碼”。

  當(dāng)然,著眼未來(lái),對(duì)于PERC電池的關(guān)鍵挑戰(zhàn)仍然在于降低生產(chǎn)成本。目前,p型單晶PERC電池的價(jià)格是標(biāo)準(zhǔn)p型多晶電池的1.5倍,價(jià)格上的差異反映出了這種先進(jìn)電池結(jié)構(gòu)的高成本。這種附加值等同于標(biāo)準(zhǔn)的單晶電池,也幾乎是多晶電池價(jià)格的1.3倍。但是,PERC電池現(xiàn)在提供了更高的效率提升空間——其效率較標(biāo)準(zhǔn)多晶電池高15%,較標(biāo)準(zhǔn)單晶電池高7%。這表明,隨著成本結(jié)構(gòu)的持續(xù)改善和效率的不斷提升,單晶PERC電池將會(huì)在與標(biāo)準(zhǔn)單晶電池技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)之路上不斷前行。 

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