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PERC风生水起 双面PERC借势狂奔

放大字体  缩小字体 光伏产业网讯 发布日期:2017-10-27  来源:摩尔光伏  浏览次数:368
核心提示:PERC(钝化发射极及背接触)技术是晶硅太阳电池近年来最具性价比的效率提升手段,与常规电池产线兼容性高,并且产线改造投资成本低。PERC技术是未来3~5年内的主流电池技术,而双面PERC电池仅略微改变电池结构,成本与单面PERC产品相当,是PERC组件的未来发展趋势。
   PERC(钝化发射极及背接触)技术是晶硅太阳电池近年来最具性价比的效率提升手段,与常规电池产线兼容性高,并且产线改造投资成本低。PERC技术是未来3~5年内的主流电池技术,而双面PERC电池仅略微改变电池结构,成本与单面PERC产品相当,是PERC组件的未来发展趋势。
  
PERC风生水起 双面PERC借势狂奔
 
  有专家说,PERC技术天然适合双面发电。在2015年,SolarWorld与其合作研究结构ISFH报道了双面PERC(PERC+)产品,其电池背面使用了局部铝栅线,取得了与单面电池相当的正面转换效率,双面率达到65%。相比之前出现的双面电池,没有使用高成本的银栅线与N型硅片,也没有背面扩散环节,电池成本与单面PERC电池成本相当,展现出非常好的应用前景。
  
  双面PERC更有料
  
  双面PERC在工艺上的实现难度并不大,适合大规模量产。所以从技术特点也决定了,PERC电池量产领先的企业后续逐步介入的可能性更大。
  
  2017年初,天合、隆基乐叶、晶澳均推出了双面双玻PERC组件,天合报道了290W(60片电池)左右的组件功率和68%的组件双面率;隆基乐叶更实现了300W左右的组件功率和75%的组件双面率;晶澳也在SNEC上展示了295W(60片)和350W(72片)的产品。
  
PERC风生水起 双面PERC借势狂奔
 
  拿国内厂家单晶双面PERC来说,在电池正面功率达到21.5%的基础上,背面受光可带来明显的功率增益,如背面发电增加10%,双面PERC综合效率达到23%以上。假设背面发电增益10%,60片330瓦(正面305瓦)、72片为396瓦(正面365瓦),这一技术势必将成为PERC组件的未来发展趋势。
  
  上海交通大学沈文忠教授表示:“正是产业高度融合加快了双面PERC技术的发展。目前,双面PERC在成本上与单面PERC相差无几。对于传统PERC技术而言,双面PERC现有工艺都能够与之完全兼容。”不能忽视的是,硅片工艺的进步为双面PERC的快速发展奠定了基础。立足于单晶硅效率提升的道路不仅越走越顺畅,而且在初始光衰的问题上也获得了突破。
  
  去年,隆基乐叶基于领先的PERC电池技术及单晶硅低衰减解决方案,推出了Hi-MO1产品。Hi-MO1的诞生,是隆基乐叶在高端组件平价化的道路上迈出的重要一步。基于Hi-MO1的低衰减技术,结合双面技术诞生的Hi-MO2首年光衰可低于2%,平均年衰减低于0.45%,均优于常规组件。
  
  从目前的高效组件技术来说,高效双面组件利用背面反射和漫反射提高系统发电量,与现有PERC产线兼容度高,适合大规模量产,将是未来提效、降本的趋势。
  
  发电能力强劲
  
  双面PERC电池的发电性能是表征PERC电池竞争力的另一重要因素。不同的公司在不同的地点都做了双面PERC组件发电性能实证试验。根据各种地面条件下双面组件发电增益的试验结果表明,双面组件根据应用环境不同能增加发电量达5%~30%。
  
  厂商1实验对比了在同样地面背景下,组件离地面不同高度、不同类型PERC双面组件发电量的增益。结果表明:双面PERC组件对比单面PERC组件,发电量高出8%-16%;组件离地面高度2m对比1.5m,发电量高0.5%-1.5%。
  
PERC风生水起 双面PERC借势狂奔
 
  厂商2也在其实验基地进行了精确的实验对比。实验选取了自己生产的PERC单晶单面组件为对比组,PERC双面组件为实验组,采用背面无遮挡安装方式,分别使用固定和跟踪两种支架,对草地、沙地和白漆地面三个场景进行实验对比。为了保证结果的准确性,实验在同一试验场内进行,在光照、温度等环境条件一致的前提下,采用同一品牌,同一批次的逆变器。实验时间为2017年2月至7月,共收集了六个月的实时监测数据。
  
PERC风生水起 双面PERC借势狂奔

 
  通过上图可以看出:在相同条件下,安装在涂有白漆的地面上,并搭配跟踪支架使用的组件背面增益最大,达30.9%。其次是沙地搭配跟踪支架使用,增益为24.6%。实验中,在草地场景下,发电量增益相对较低,比单面PERC单晶组件高出14%。另外,从实验数据上可知,搭配跟踪支架的效果远远好于固定安装方式,PERC双核+跟踪支架体现出了1+1>2的叠加优势。
  
  厂商3也做过类似的试验。在蒲城实验电站,该厂商单晶PERC双面装机容量18.9kW,常规单晶装机容量18.48kW,都安装于不运动的斜单轴系统上,离地高度1.3m,倾角15度,试验证明:5、6月,单晶双面组件单瓦平均多发电12.04%。具体测试如下:
  
PERC风生水起 双面PERC借势狂奔
 
  在大型地面电站方面,黄河晨阳共和光伏电站100兆瓦项目率先采用了国内知名厂商PERC技术的双面双玻组件。除了PERC双面双玻345瓦组件外,黄河晨阳共和光伏电站还安装了常规单晶335瓦组件,在近期该电站提供的一份发电量统计表中,记录了两种组件在一周内发电量的对比数据。
 
PERC风生水起 双面PERC借势狂奔
 
  数据显示,常规单晶平均发电量为3.8千瓦时/千瓦/天,PERC双面双玻组件平均发电量为4.19千瓦时/千瓦/天,双面双玻组件较单晶组件发电量平均提高10.2%。若100兆瓦采用普通单晶的电站全部使用PERC双面双玻产品,仅安装90兆瓦就可以达到相同的发电量,将减少近10兆瓦的安装,以电站造价6元/瓦进行计算,节省项目投资6000多万元。
  
PERC风生水起 双面PERC借势狂奔
 
  对于PERC双面双玻组件,地表的反射条件越好,发电量增益越大,以雪地为更佳。因此,在雪季该项目能够获得更多收益。PERC双面双玻组件配合斜单轴支架,更能凸显1+1>2的叠加优势,有望获得28%~46%的发电增益。这对于推动光伏平价上网、大幅降低光伏度电成本,无疑是颠覆性的变革。
  
  继续领跑“领跑者”
  
  随着组件发电量以及可靠性的全面验证,后续市场占有率有望逐步提升。
  
  日前,能源局还提高了第三批光伏“领跑者”计划的效率门槛。单、多晶组件的转换效率分别在17.8%与17%,组件功率分别在295W和280W,对应的单、多晶电池效率分别在21%与19.5%左右。从光伏技术上看,采用常规工艺将很难达到该“领跑者”指标,必须叠加新的电池技术或组件技术。
  
  在目前众多的高效技术路线中,PERC技术及N型电池技术讨论的最为炙手可热。N型双面、HJT、IBC等N型技术在初期导入成本昂贵,且N型硅片成本较高,所以在目前的领跑者项目并不能作为首选;而PERC技术工艺与现有电池生产线兼容性高,并且PERC电池转换效率正在快速提高,预计到2018年将会超过22%,所以PERC技术也就成为了近期领跑者项目的主要选择,双面PERC组件也已经成为“领跑者基地”的最热门技术,双面PERC在成本上与单面PERC产品相差无几,但是效率却提升不少。
  
  双面PERC组件亦将迎合领跑者光伏电站的发展需求,一方面产能迅速提升,与常规产品的价差将持续缩小。另一方面,考虑到PERC双面单晶多发电,随着大基地、新技术、新材料的规模化应用,PERC组件产品将得到广泛的使用。
  
  包括中科院研究所王文静在内的多位业内资深专家皆认为,P型PERC双面已经成为双面发电组件最受瞩目的技术,再加上PERC技术迈入主流,今年下半年可望有更多厂商会陆续投入双面PERC的研发。
  
  据统计,2017年全球将有超过10GW的单晶PERC产能,掀起了一股单晶PERC热潮,这为单晶PERC双面奠定了很好的基础。单晶PERC双面发电组件也很有可能在未来一段时间内将成为未来的组件应用主力。
  
  
 
 
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