降本增效仍是主旋律 盤點2019年太陽能電池十大效率突破

全國能源信息平台 發佈 2020-01-15T16:30:03+00:00

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,讓人看到了光伏發電的活力,OFweek太陽能光伏網盤點了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帶來的巨大潛力。

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對於太陽能光伏行業來說,電池效率就是行業的生命力。 光伏發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,就要提高產品的研發能力和生產水平,這也成為倒逼我國光伏發電技術的飛速發展的主要因素。

太陽電池作為實現光伏發電的重要載體,其轉換效率的高低直接決定了光伏組件發電量的多少。 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,讓人看到了光伏發電的活力,OFweek太陽能光伏網盤點了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帶來的巨大潛力。

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阿特斯高效P5多晶太陽電池轉換效率達到22.28%

光伏行業的單多晶矽技術之爭由來已久,對於光伏行業而言,多晶憑藉成本優勢一直與單晶處於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,公司研發的高效P5多晶太陽電池轉換效率達到22.28%,創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採用P5矽片,並完美結合選擇性發射極、氧化矽鈍化、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智慧財產權濕法黑矽陷光技術,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新發展和突破的一個縮影。作為全球太陽能光伏行業的核心技術領導者,阿特斯集團專利申請總量和授權總量連續多年位居全球光伏行業領先地位。阿特斯也在不斷的將這些研發創新實力轉化為企業的核心競爭力,此次其再打破世界紀錄,成為阿特斯P5多晶技術發展的一項重要里程碑。

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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的高效N型多晶i-TOPCon太陽電池光電轉換效率高達23.22%,創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的i-TOPCon高效電池技術,主要採用了超薄遂穿氧化矽/摻雜多晶矽鈍化接觸技術,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。 研發人員在磷摻雜麵積247.79平方厘米的鑄錠單晶襯底上製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%的實驗室紀錄之後,在N型多晶類矽片基底上採用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次創造或刷新世界紀錄。

天合光能自主研發的可商業化光電轉換效率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,標誌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%

光伏行業的單多晶矽技術之爭由來已久,單晶由於其晶格規整,相比多晶具有1%-2%的轉換效率優勢。

2019年5月,東方日升研發黃金線的類單晶5BB電池效率突破至22.05%,使5BB類單晶效率實現了新的提升。 據了解,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。 據悉,這是5BB類單晶電池效率在業內首次成功突破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,有利於進一步推動光伏平價上網。

編輯點評:

在2019年初,東方日升獲批國家發改委最新發布的國家企業技術中心,標誌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(優化版TOPCON)電池組件方面處於研發和量產技術的產業前沿,有利於公司進一步加強和海內外頂尖研發機構的交流合作。

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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,經國內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%;同時經第三方權威認證機構TUV萊茵測試認可,基於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,刷新行業紀錄。

編輯視點:

晶科與全球多家先進研發機構建立了聯合科研平台,晶科先進技術電池的效率及組件功率達成,得益於晶科全產業鏈垂直一體化技術的突破,在低氧低缺陷矽片的基礎上,應用晶科自主研發的HOT、無損連接、光線多元利用等核心電池組件專利技術,實現超高效率的單體電池組件。

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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%。該光伏性能是基於自製的寬頻隙聚合物P2F-EHp,該聚合物具有合適的HOMO能級,並能與新近出現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。特別是這種具有亞胺官能化苯並三唑(TzBI)單元的供電子聚合物,可廣泛用於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,提高光伏產業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,以光伏效應而產生電壓形成電流,實現太陽能發電的效果。與無機矽、CIGS或鈣鈦礦太陽能電池等對應的光伏技術相比,轉換效率這一優勢為SCs提供了廣闊的前景。

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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採用獨特設計。 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,電池陣列每天以數毫米水平移動,整個系統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產品的體積係數和外觀與標準太陽能電池板相同,可以根據行業標準配置輕鬆安裝在屋頂或地上。

編輯視點:

對於屋頂太陽能電池板市場而言,真正的挑戰不僅是高效率,還需同時實現成本效益、易於安裝和耐用性等幾大目標,早在兩年前,Insolight已經製作出了第一個實驗室電池組件原型,而此次的預生產電池組件效率竟已達到29%,著實令人眼前一亮。除了高效率,實現輕鬆安裝也是一大亮點,隨著傳統技術趨於成熟,屋頂太陽能電池板市場如何採取新思路、新方法也同樣迫在眉睫。

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隆基澳洲發布組件新品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布,「超密賦能、科技至美」的Hi-MO X一經亮相便受到澳洲市場的高度關注。 Hi-MO X是一款採用疊瓦技術匠心智造的高效PERC組件產品,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,特殊的串並聯電路設計,使其在大面積陰影遮擋時的發電錶現顯著優於全串聯設計的常規組件。

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,引領了整個產業的PERC風潮,同時雙面產品無論實證成績還是出貨數據均全球領先。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,也是在現有技術基礎上的一次突破創新,其高精度、高良率製造的生產線為Hi-MO X極致品質的打造帶來有力保障。

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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下了新的世界紀錄。 根據其官網介紹,Solar Frontier通過與日本NEDO的聯合研究,在1平方厘米的電池上使用無鎘CIS薄膜技術成功實現了23.35%的轉換效率。 該結果已由國家先進工業科學與技術研究院(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的,如CIS光吸收層的高品質化技術及不含鎘的單元製作技術等,實現了高轉換效率。

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,實現了高轉換效率,節約了資源。該技術具備優異的環境特性,由此可通過高性能和高可靠性的光伏電池來削減發電成本。

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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,實現了IBC電池的產業化。 並且在後期的量產過程中,繼續優化工藝,獲得了更低的製造成本。

中來光電IBC電池的技術開發,通過對n-PERT電池線的升級改造,實現了IBC電池的批量生產,年產能約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; 製作組件時,使用金屬箔進行電池片互聯,精度要求低於無主柵式。

中來光電錶示,精簡工藝步驟、降低製造成本,是實現IBC電池產業化的關鍵因素。比如,在IBC電池的製作過程中,可用絲網印刷、雷射等目前主流晶體矽的技術代替光刻、電鍍等高成本的貴族技術;同時,通過開發配套工藝和設備升級改造,以最小代價實現與目前規模化的生產線兼容的IBC工藝路線。

編輯視點:

雖然IBC電池存在很多優點,但同時它也面臨很多挑戰:對基體材料要求較高、對前表面的鈍化要求較高、以及工藝過程複雜等。也正是因為這些挑戰,使得IBC電池的產業化之路充滿阻礙,目前中來光電已經完成IBC電池核心技術的研發過程,正在積極探索IBC電池的產業化發展。

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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高度關注的高效技術路線,一度被業內稱為是下一代商業光伏生產的候選技術。

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充溢著緊張而期待的氛圍,經過緊鑼密鼓地籌備,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複雜的籌備工作,全車間採用智能製造自動化生產線。本次成功下線的超高效異質結電池片採用低溫工藝製作,轉換效率高、溫度係數低、無LID、抗PID性能優,具備雙面發電特性,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鲶魚,以成本優勢擾動市場,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內人士的期待。 【寫在最後】科技改變生活,探索創新永無止境。在實現光伏平價上網的道路上,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,相信太陽電池技術在光伏相關研究人員的探索推動下,將帶給光伏行業更多的驚喜,2020的光伏行業發展值得期待。

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