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25.11%!汉能异质结电池转换效率再次刷新世界纪录

放大字体  缩小字体 光伏产业网讯 发布日期:2019-11-08  来源:汉能移动能源  浏览次数:257
核心提示:汉能成都研发中心再次刷新高效硅薄膜异质结(Silicon Hetero-Junction,SHJ)太阳能电池的世界纪录,其制备的冠军电池片,全面积(M2,244.45 c㎡)光电转换效率达到25.11%。
   汉能成都研发中心再次刷新高效硅薄膜异质结(Silicon Hetero-Junction,SHJ)太阳能电池的世界纪录,其制备的冠军电池片,全面积(M2,244.45 c㎡)光电转换效率达到25.11%。相关数据经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)认证,刷新了此前由其自身保持的6吋硅片24.85%的原世界纪录。



  再次打破纪录的汉能SHJ太阳能电池,采用的是ITO材料透明导电膜和丝网印刷电极,成本低、易采购,在降低量产成本、开拓市场等方面有着非常明显的优势。此次技术突破,也是在使用量产设备和低成本量产工艺的前提下取得的,能够很快用于大规模量产。
  
  SHJ技术被称为极具竞争力的下一代太阳能技术。基于这种技术生产的组件,具有极好的耐候性,使用寿命可达30年以上,同时还具有转换效率高、性能稳定、无光衰、无电势诱导衰减(PID)、高温下功率输出高等诸多优点,可广泛应用于移动能源、发电绿色科技建筑、地面电站、分布式电站、垂直安装、渔光互补、农光互补等项目上。
  
  自2017至2019年,汉能SHJ电池转换效率稳步提升,从22.85%至25.11%,均获第三方认证。
 

 
  汉能薄膜发电集团副总裁,异质结事业部CEO徐晓华表示,汉能自主研发的SHJ技术,已经在四川双流实现量产,该技术同时具有高效和低成本优势,核心薄膜沉积设备已经完全实现国产化。
  
  汉能异质结事业部成立不到三年,在SHJ太阳能电池领域已取得良好进展,汉能拥有SHJ太阳能电池产线生产及交钥匙工程的完整知识产权。
  
  他表示,在SHJ电池领域的突破,对汉能在光伏大规模地面电站市场和屋顶分布式市场业务布局有着重要意义。
  
  汉能首席科学家、联席首席技术官徐希翔博士表示,此次新世界纪录的取得,是汉能异质结事业部,特别是成都研发中心全体员工、成都东腾和四川汉能员工共同努力的结果。
  
  同时,他还对北京工业大学严辉教授、中国科学院电工研究所王文静博士及四川大学张静全教授的声援与支持表示感谢。
  
  汉能成都研发中心成立于2011年,8年多来,在汉能首席科学家、联席首席技术官徐希翔博士和李沅民博士(1958.10.11-2019.6.9)的带领下,在非晶硅、微晶硅和透明导电氧化物薄膜领域实现了大量创新和经验积累。
  
  研发团队从一开始就以SHJ技术的大规模工业量产为目标,在量产设备上直接进行SHJ太阳电池的研发,极大地降低了研发到量产的资金及时间成本。
  
  近两年来,汉能SHJ太阳能电池转换效率连续实现每年1%的提升。继2019年8月打破由日本垄断29年的世界纪录之后,再次取得突破,转换效率达25.11%。
  
  至此,汉能在高效硅异质结电池领域,以及砷化镓、铜铟镓硒等薄膜太阳能领域,共保持六项世界纪录及多项国际领先技术。
  
  成都研发中心克服了哪些困难,如何取得的突破,做过哪些“出乎意料”的尝试?以下为“汉能移动能源”微信公众号采访徐希翔博士实录:
 

  可弯曲的汉能SHJ太阳能电池
  
  与8月2日获得6吋SHJ电池世界纪录时相比,在技术上,这次有哪些突破?
  
  我们这次的重心是改善电池钝化层的性能和它的界面特性,提升电池的开路电压,同时短路电流和填充子也略有提升。我们也改善了微晶硅掺杂层和透明导电膜的接触特性。在这种情况下,电池效率比之前的24.85%提高到25.11%。
  
  在目前比较艰难的局面下做研发,是不是也困难重重?
  
  其实按照我们原本的计划,今年夺冠有一个三部曲,年底的目标准备做到25.5%,但实际上可能很难了,因为资金确实紧张。原本我们还计划用新材料做TCO薄膜,已经为此预订了台湾厂家的RPD设备,准备用IWO取代ITO,转换效率可以显著提升,可惜因为资金原因,对方没能把设备发出来。我们还准备尝试一些其他的工艺,例如HBC、铜电镀等等,然而同样因为资金问题,设备还没有到位。新设备、新材料到不了,我们就只能在现有的条件下争取有所突破。
  
  非常感谢到现在还在坚持专注于技术研发的团队,在这么困难的情况下还没有放弃,直到9月底送样片到德国认证。由衷感谢这个团队的每一位成员!
  
  我们的SHJ电池,除了转换效率,还有一个小突破,就是做到了柔性?
 


    电池做薄了以后,就有一定的可弯曲性了,更接近薄膜太阳能电池。在厚度仅为53微米(0.053毫米,A4纸厚度为50微米)的硅片上,实现最高效率23.61%,我们做到了,这个数据是日本JET认证的,能在这么薄的硅片上做到这个转换效率,我不知道有其他团队曾经做到过。那时我们6吋正常厚度的SHJ电池效率是24.4%,如果是现在,效率会更好一些。
  
  做薄了以后,技术人员一开始不敢弯曲,说“那东西太脆了,会破”。我说没事,戴好护目镜和手套,去试试,你们去弯,弯到破为止,顺便录个视频,告诉我什么时候破的。两个小时之后,我收到了郁操的微信,说“震惊了”,因为硅片被弯曲到一个圆筒,但还是没有破裂。
  
  成都研发中心的团队是您和李沅民博士一手带出来的,虽然李博士在今年6月份离世,但是年轻一代现在是不是可以独挡一面了?
  
  说到李博士,我们的整个冲效率的三部曲,就是从5月18号,知道李博士病危开始的。其实我们一开始的目的是想给李博士争点劲,但后来,他还是走了。我和李博士共事九年,他为了这个技术殚精竭虑,培养了很多优秀的人才,他们现在逐渐成为研发的中坚力量。我们都不想看到李博士多年的努力付诸东流,况且,咱们还是可以继续往下再走一走,不管怎么说,汉能已经投入这么多的资源和心血,厚积薄发,总要点时间。
 
关键词: 汉能 太阳能电池
 
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