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盘点 | 2017年光伏行业十大创新产品

2017-12-27 10:07| 发布者: Kristy| 查看: 10231| 评论: 0|来自: OFweek太阳能光伏

摘要: 2017年对于光伏行业来说,又是收获满满的一年,转眼间已经到了2017年的末尾,光伏行业在2017年取得了空前的成就,超过50GW的光伏新增装机令人惊叹。在产品研发方面,也取得了辉煌的成绩,黑硅片、全背电极太阳电池、 ...
2017年对于光伏行业来说,又是收获满满的一年,转眼间已经到了2017年的末尾,光伏行业在2017年取得了空前的成就,超过50GW的光伏新增装机令人惊叹。在产品研发方面,也取得了辉煌的成绩,黑硅片、全背电极太阳电池、IBC组件、分布式智能逆变器、汉瓦等,为光伏行业的发展添砖加瓦,带来更高的转换率和全新的解决方案。下面,我们一起来看看2017年都有哪些重磅发布的产品?

一、“黑科技”2.0来袭 保利协鑫发布第二代高效黑硅片

11月2日,在第九届中国(无锡)国际新能源大会开幕当天,保利协鑫重磅发布TS+系列第二代黑硅片,引发客商广泛关注。TS+黑硅片采用保利协鑫最新一代湿法黑硅技术,其效率更高、成本更低,更兼容高效多晶PERC技术。据保利协鑫切片事业部副总裁金善明介绍,TS+黑硅片产品竞争力迈上新的台阶,是近些年最具性价比和应用价值的新产品,有望给多晶技术路线乃至晶硅阵营带来深刻变革。


保利协鑫TS+系列黑硅片,开创性地采用了“正面制绒”+“背面抛光”的独特工艺,同时具备优良的表面陷光性能和更优的背面钝化效果,效率更高而成本更低,性价比显著提升。TS+黑硅片正面采用第二代湿法黑硅制绒技术,继承了第一代黑硅片优良的绒面结构,而陷光性能更优。经验证,TS+黑硅在上一代黑硅的基础上,电池效率增益将再提升0.05-0.1个百分点,总体提升达0.3至0.4个百分点。TS+背面采用抛光技术,使得硅片制绒加工成本降低40%以上,达2-3分/瓦;同时,具备更高反射率的背表面,为背钝化技术的实施提供可靠的材料基础,大大降低多晶PERC工艺的背抛光成本。

据介绍,TS+系列硅片由于性价比的显著提升,使其具备很大的应用推广价值。“采用TS+黑硅片的电池平均转换效率可达19.0%,组件(60片型)输出功率达275W以上”,金善明表示。相比常规多晶组件,基于TS+黑硅片制备的60片组件,其组件功率提高5W以上,降本幅度可达 6.5分/瓦,性价比十分突出。

围绕着金刚线切多晶和湿法黑硅技术,共向市场提供三种不同的产品技术解决方案。第二代湿法黑硅技术的研发成功,对加速推广金刚线切多晶具有重要意义。这一过程离不开客户的支持与合作,上下游企业间的密切合作将为多晶技术路线开创新的局面。

据多家电池、组件厂商介绍,TS+黑硅片的研发成功和量产具有重大的技术革新意义,将显著提升多晶产品的综合竞争力,有望为全球60吉瓦以上的多晶市场带来深刻变革,加快实现光伏平价上网的目标。

编辑点评:

金刚线切多晶是硅片端降本的最有效途径之一。在龙头企业的带动下,如今金刚线切多晶已是大势所趋。保利协鑫11月的金刚线切多晶硅片出货量占比将超过80%,并且已经具备了将全部产能切换为金刚线切的条件。与之匹配的黑硅技术再次取得的突破,使得金刚线切多晶黑硅片具备更强的性价比优势,并且更加支持多晶PERC技术,成为高效率、低成本的最优选择。同时,保利协鑫继续向业内免费共享“黑科技”2.0技术,同时向市场提供TS+系列黑硅片,相信技术的共享将会为行业的新技术、新产品的产业化应用带来巨大的推动作用。

二、超过24%!天合光能IBC电池效率再创新高

2017年5月,天合光能自主研发的大面积6英寸全背电极太阳电池(IBC)效率超过24%,达到24.13%,开路电压超过700mV。这一结果经过了日本JET的第三方测试认证,标志着高效电池的研发又达到了新的里程碑。


“IBC电池”出现于20世纪70年代,是最早研究的背结电池,将正负两极金属接触均移到电池片背面的技术,可使面朝太阳的电池片正面呈全黑色,完全看不到多数太阳电池正面呈现的金属线,不仅为使用者带来同等面积更大的发电效率,且看上去更美观。

在所有的单结晶硅电池种类中,全背电极电池(IBC)的工艺是最复杂的,结构设计难度也最大。与传统电池相比,尽管IBC电池正负极栅线均位于电池背面,无需考虑金属区的遮挡损失,也给发射结的设计带来更大的自由度,但随着电池转换效率的不断攀升,载流子注入浓度越来越高,相应地电池内部各个区域的复合损失都发生了显著的变化。因此这就需要结合制备工艺,在复合损失和光学损失间寻找最佳的平衡点。

天合光能光伏科学与技术国家重点实验室一直以研发低成本高效率太阳电池技术与产品作为出发点,长期致力于开发可量产的高效晶体硅太阳电池技术。在2016取得IBC电池最高23.5%,平均23%效率的基础上,该实验室重点解决了金属接触区复合的问题并对背面图形进行了细致的优化设计。这是基于普通PERC电池生产线设备的工艺路线,和之前相比没有增加任何成本。而不久前,天合光能基于传统制备工艺的N型双面电池已达到22.6%的转换效率,在业界内处于领先水平。如今,这一高效IBC电池的问世,更是成为低成本单结晶体硅电池中的佼佼者。

这几年,国内天合、晶澳、海润等企业对IBC电池技术的研发进行了投入,其中天合光能连续打破了世界纪录,将大面积IBC电池最高转换效率刷新为24.13%。这一技术的突破,标志着世界领先水平的IBC电池产品离产业化又推进了一步。

值得一提的是,在年底的12月份,天合光能有限公司的发明专利“晶体硅太阳电池的背面梁桥式接触电极及其制备方法”继今年5月获得江苏省专利金奖后,再次荣获中国专利优秀奖。这项技术再一次完善了晶体硅太阳能电池背面电极布局结构。成功解决了背钝化电池局域背场的形成以及金属接触的关键技术难题,显著提高晶体硅太阳电池的结构性能,从而提升晶体硅太阳能电池的转换效率。

编辑点评:

天合光能大面积6英寸IBC电池的转换效率超过24%,标志着实验室具备了研制和生产高效IBC电池的能力,将对晶硅高效太阳电池的产业化起到积极的推动作用。高转换效率IBC电池不但可降低光伏系统的LCOE,在太阳能汽车、太阳能飞机等特殊领域都有着广泛的应用前景。

虽然目前因为IBC电池制造工艺复杂、使用的材料成本较高,使得其目前在国内还没有大规模生产。但IBC电池转换效率高、发电能力出众,使得其具备很好的发展空间,未来将有可能成为引领行业发展的新技术。并且随着新能源交通革命的兴起和不断发展,高效太阳电池未来必将会走进千家万户,成为普通老百姓看得见,摸得着,用得起的产品。

三、晶科半片高效组件将助推光伏平价上网

对于一向以多晶为主打技术的晶科,在今年频频发力单晶板块。可以预见,在众多创新高效技术取得阶段性的成果之后,这些成果终将投入到实际量产,并逐步推向市场化、规模化应用。在成本增加不多的情况下,半片可使产品输出功率提升5-10瓦,仅单晶半片的功率便可媲美常规的单晶PERC组件。同时,半片技术可使阴影遮挡对户用系统的影响降至最低,因此十分适合应用于周边有树木植被的居民屋顶安装场景。 


2017年2季度,晶科的半片组件已实现规模化量产的主流功率,60片单晶290-300瓦, 单晶PERC310-320瓦,多晶275-290瓦;72片单晶345-355瓦, PERC 370-380瓦, 多晶325-340瓦,基本上比同行要高出5瓦左右。目前晶科都是1500V系统电压,减少10%左右的BOS成本;另外,五栅设计让电流分布更均匀,降低热内损;同时,晶科半片组件比同行更高的抗PID标准,在整个行业里还是相当有竞争实力的。

晶科能源在今年年初就提出了半片概念,并携320瓦半片单晶组件在SENC展上首度亮相。今年三季度起,晶科半片产品已放量生产,预计到2018年产能可达到GW级别。在核心技术方面,今年晶科能源连续打破4项世界纪录:单晶PERC电池最高效率、多晶PERC电池最高效率、60片多晶组件输出功率以及60片单晶组件输出功率的世界纪录。其中,在单晶PERC电池研发方面,晶科两度刷新自身纪录,技术水平遥遥领先业内。

未来,无论是普通地面电站、分布式屋顶,“按瓦计价”或成为光伏平价上网进程主流招标方式,在这种情况下,270,275瓦规格的多晶组件以及290,295瓦单晶半片组件将凸现性价比优势,特别是技术成熟、量产化可行性高的半片技术,将从众多新技术中脱颖而出,成为2018年的一匹黑马。如晶科能源的单晶半片主流功率档在290-300瓦,功率媲美单晶PERC,多晶半片功率档在275-285瓦,可媲美多晶PERC,而成本却要比PERC优势很多。如果把PERC比作磁悬浮,性价比高的多晶就是高铁,而半片则是升级版高铁,将高铁的提速潜能彻底释放。

编辑点评:

在市场机遇与挑战并存的当下,如何进一步推进产业技术创新并加快创新技术的量产化应用将成为企业的制胜之道。所有的技术创新都需要围绕成本,都以降低每瓦成本为终极目标,只有兼具实用性及规模化量产,顺应产业最新发展需求的技术,才是创新性技术存在的最大价值。

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