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【2017PVCEC】天合光能12BB多主栅高效组件技术进步 多晶组件可实现6W以上增益

光伏电池组件  来源:能见    2017/10/19 9:46:57  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:2017年10月17日-19日,2017中国光伏大会暨展览会(PVCEC2017)在北京隆重召开。在18日上午的创新剧场【新型电池&组件技术】论坛上天合光能组件产品开发总监徐建美出席并做主题演讲“12BB多主栅高效组件技术进步”。

以下为演讲实录:

徐建美:大家好,我的产品报告是12BB多主栅高效组件技术进展。报告总共分四个部分,首先介绍一下多主栅的技术难点,什么是多主栅,因为常规电池是3到5根主栅线,我们把大于10个主栅线的电池称为多主栅,其他的原理来自两个方面,首先第一个是它的聚光效应,我们看左边下面的图,如果我们采用多主栅一般会用圆焊带,就会给电池增加更多的光学利用率,相对平焊带,从5%增加到30%以上,第二个串组优化,从右边这个图可以看到每一个主栅之间的距离缩小以后,它的电流收集得更快,串组就会更小,所以可以降低串组。以soldering提出来的对两种工艺进行评估以后,我们认为焊接工艺是比较成熟和可行的方法,它的难点在哪里,我们认为有三个方向,首先第一个从电池片的分选,需要去更精准的分类,因为它12根或者10根以后,接触就多了,接触线也细了,所以这是个难题。第二个组件的焊接,从焊带的精准对准和焊接牢度是一个挑战,第三比如5根变成12根,会多一倍的焊接量,这个产生影响也是比较大的,第一个相对比较好,关键就是焊接和汇流,产品技术的优势发展方向。

首先看优势,根据我们大量的数据和大概接近五年的研究,结论认为从电池段能提高0.2%的效率,主要还有一个正银能节约25%,度电成本也会低,可以兼容所有的电池多晶、多晶、双面,可靠性高,外观也会更好。我们经过长期模拟,最后选择了一个12根多主栅和配合400微米的圆焊带,它从功率增益的波动性和我的可靠性,包括特别是设备的焊接难度,还有一个圆焊带的加工难度来讲,它应该是个最佳的配合,从我们的批量数据来看,在多晶组件上可以实现6瓦以上的增益,成本组件基本在两分钟的价格降低。它的可靠性我们可以看,左边的图假设我们在破损同样的面积下,如果是53线,因为黑色区域没有电流收集功能,这时候功率就少了,如果我多了焊带以后,同样的破损面积下,还是被电流收集功能,对后期的发电量的增加,会有更多的保证,另外一个因为三线数量增加以后,整个电池运用量会更均匀,就导致我的直接载荷和最后的衰减会更加有保证,因为这样的优势,会带来组件的可靠性,能够更好的保证发电量。右边这个图是我们做了一些可靠性的测试,从第一个数据来看,我们做的TC500跟TC200是一样的衰减量,我们做了200小时包括2500小时,都是非常好的。天合在今年3月份拿到了第一张MBB的认证书,能够覆盖天合产品族,所有的产品都可以覆盖。另外一个因为它很高的光学利用率和聚光效应,外观是非常美的,你基本上从一米处看不到三线,整个是黑黑的,跟ABCC一样的效果,鉴于这样的优势,我们到9月份、10月份只供给天合家用事业部,给他们专用产品,在市场上只有我们有,作为家用事业部也只有他们有,他供用给他的客户,所以外观是非常美的,其实装在屋顶上也很漂亮。

另外从多维度来分析,我们也在分析,比如说度电成本、组件本身成本、系统的成本包括可靠性,还有应用,包括资金投入来讲,我们认为它是一个未来的趋势,当然从今年、明年来讲,有一个瓶颈是什么?就是设备能力,因为焊接设备它目前是很多厂家在研发的,如果把焊接设备解决以后,我们经过分析在2020年应该会达到50%以上的比例。

从它的发展方向来讲,首先从多晶来讲,它是已经经过认证,从单晶包括PERC单晶,包括双玻组件也不会有问题,最后到明年其实我们会推出双面的MBB组件,包括MBB组件也会加切片,也是非常好的选择。这个是我家里的一个屋顶,我把MBB+双玻加在一起。

下面讲一下整个天合做焊接设备的历史,从2013年做技术研究开始,包括后来韩国的一些焊接设备,相对来讲最后就是评估韩国的设备是比较成熟的,但是当时最后因为价格的问题,非常非常贵,一千多万一台,而且它要求说起卖10台,可以分批交货,后来我看了一下一千万的设备一年就是50兆瓦,投资回报率要五年以上,这个事情实在干不了,后来我们就只能够国产化,最后是自力更生,从2016年初1月份合作到今年,我们经过三代样机的更新和调试,目前已经成功实现量产,目前产能能够实现2000片,但是2000片还是不具有竞争力,因为现在已经有2800片、3000,所以下一步明年我们会做2000片的产能,所以这样的设备就非常好。因为在这个里面其实最关键就是焊接的问题,怎样保证圆焊带在里面能够不滚动,同时又能够焊接牢靠,这是一个很关键的课题,包括我12根焊带转移到上面也是很重要的课题,所以经过三代样机的调试和升级,目前已经是非常完美的,焊接拉力可以做到正反面基本上2牛顿以上,同时从我们这个截面图看起来,包覆的是非常好的,所以非常有保证。

另外一个亮点是什么,因为刚才讲到从5BB到12BB叠层焊接是比较麻烦的事情,所以我们提出一个专利设备焊的时候,直接把汇流条焊上去,这个功能实现了,在整个设备中间分成十余项专利,也不我做组件,两方面精诚合作,才能够把这个设备做出来,所以这样子才会开发出很好的设备。如果经过汇流带来的是什么,首先第一个从叠层效率就提高了,第二个很关键的因素只对生产线来讲,我如果要升级AMBB组建或者12BB组建,只需要串焊接更换掉,否则叠层增加功率或者增加人力,是没有成本去增加的,如果没有汇流焊的功能,需要做一个专用的设备,还是相对比较麻烦的事情。我们到现在为止,到10月中旬,总共做了20兆瓦的组建产出,同时我们是在盐城有9成设备,到今年底明年初还会继续扩展,看上面这个图,黄色的图都是在275和280组件,而且这个是最普通的多晶没有加黑硅,也没有加PERC,如果加了黑硅以后会更,基本上明年会做到以280为主,285、270,70%以上都是285的组件,同时它的串联率也会非一高,所谓的串联率就是我做十个电磁片,只要有一根焊带有偏移,我们都认为一串是不良的,除以十就是0.15电磁片的单片不良率,碎片率跟常规是一样的,我们发现很大的优势。

从AMBB技术本身来讲,电磁本身不需要改造产线,还可以带将银浆的节约,从组件功率可以提升,特别是它可以兼容所有的单晶多晶,特别是双面,用双面银浆更节约,MBB双面是很好的趋势。从整个技术的核心点,就是焊接设备,目前我们国产化设备也已经解决了,从我们更新的合作设备,基本上在两百万以下,跟进口来比只有20%,当我们解决了设备的时候,其他可以真正进入量产化的,刚才王老师讲到说先进的技术必须组件成本降低,效率也要增加,功率也要增加,成本才能下降,所以我们认为这样的技术应该是相对其他的组件技术来讲,是一个更有意义的革命性的进步。

最后从天合20兆瓦的量来说,我们相信MBB它会是未来非常先进的一个技术。

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