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2018年注定是光伏行业深刻变革的一年。PERC技术的大规模应用,像一扇蝴蝶翅膀,煽动了整个行业的变化。PERC下一步该如何走?光伏骨干企业都在摸索。
(来源:微信公众号“摩尔光伏” ID:molepv)
据光伏分析师张治雨预计,2018年年底PERC产能总量将会大幅超过市场预期达到75GW的水平,2019年PERC将成为标配,那些无法技改成为单晶PERC的产能将会面临淘汰。谁无法掌握PERC关键技术,或将难以生存。就电池技术而言,双面让PERC技术更具性价比,它的出现有力的加速了平价上网的进程。
电池技术的进步是为了更好的光伏组件功率输出,提高组件的发电能力,进一步降低度电成本。细栅金属化,选择性发射极,先进的陷光技术,降低背面金属接触区域的复合,采用高质量硅片,这些都被认为是PERC电池效率进一步提升的方向。
相对于电池技术,半片组件技术来的更为简单,更易掌握,而且,半片设备投入少,容易量产,可以解决组件热斑问题。双面PERC+半片已经成为PERC竞争力进一步提高的重要方向与关键力量。
双面,已成PERC标配
双面PERC已经成为PERC技术发展的主流路线。PERC双面电池制造的常用技术是在PERC单面电池的基础上,改变PERC电池的印刷工艺,背面由全铝层改为局部铝栅,因此背面的入射光可由未被铝栅遮挡的区域进入电池,从而实现双面光电转换功能。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,适合大规模量产。单晶双面PERC在电池正面效率达到22%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24%以上。2017年初,以隆基为代表的主流企业均推出了双面双玻PERC组件,双面双玻,已经成为PERC组件标配。
双面PERC电池的发电性能也备受关注。很多公司在不同环境(草地、沙地、水泥地面等)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%,双面双玻PERC发电优势明显,性价较高。
据统计,在三批应用领跑者基地项目中,双面组件产品成为标的新贵,尤其双面PERC正全面加速。
双面+半片,性价比再进阶
目前,半片已经成为光伏组件发展热点。隆基乐叶副总裁吕俊博士介绍,六七年前,电池片还比较昂贵的时候,为避免浪费,就对缺边、缺角的产品进行再利用,有企业开始尝试做半片组件,那时候,并没有真正的推广开来。几年前,光伏行业开始对半片组件重新重视起来,半切技术已被多家光伏组件制造商采用,规模持续扩大。在2018SNEC上,更多组件企业推出了半片组件,与第一代半片组件相比,现在的半片版型设计更完美,功率提升更明显,可靠性更强。
根据国际机构ITRPV市场分析,未来几年,半片组件还将有一定的释放,将从2018年的约5%扩到2028年的40%左右,平均年递增率约10%。另据PVInfolink数据显示,半片组件已有大量出货,现有产能在18.5GW左右,且在持续爬坡。随着电站投资者平价上网压力越来越大,对度电成本的诉求越来越高,“半片”技术将会得到大规模应用。
半片组件的产能状况 图表来源:ITRPV
值得一提的是,在推出双面PERC的基础上,隆基推出的PERC双面+半片组件将正面功率推向了320W,引起行业的广泛关注。双面叠加半片,让PERC性价比优势进一步凸显。据介绍,隆基60型单晶双面PERC半片组件,电池平均效率达到22%,首年衰减低于2%,稳定衰减低于0.55%/年,同时叠加双面技术,组件正面功率最高达到320W(60版型),组件双面率大于75%。
半片电池片,为标准电池片对半切割后得到。因此,其内部的电流减少一半。随着电流的减少,电池内部的功率损耗降低。而功率损耗通常与电流的平方成比例,因此整个组件的功率损耗减小为四分之一降低半片电池片功率损耗,可使其具有更大的填充因数、更高的转化效率,组件功率提升2~2.5%,组件单位成本基本不变。很好降低了组件产生热斑的风险,通过并联设计,组件最终的电流电压值与常规产品差别不大。
与标准组件相比,半片组件版型改善了电池片在遮挡或早晚条件下的电学性能。例如,如果标准组件以纵向方向安装而底部被阴影遮挡,则会因为旁路二极管关闭整串电池片组,而导致整个组件输出功率为零。而半片组件得益于两部分电池片串组的布局,可确保在相同条件下,其输出功率至少仍能保持原先的50%。这样,光伏组件可以提供更高发电量。
另外,半片组件具有更低热斑效应。半片组件采用串并联相结合的电路设计,使得组件内部流过电池片的电流为常规整片组件的一半,当被鸟粪、树叶等少量遮挡二极管不启动时,半片组件热斑温度比整片组件平均低10℃~12℃,甚至更多。
半片与整片组件热斑温度对比
隆基乐叶副总裁吕俊表示,半片技术并非高深莫测,隆基不会一味追求所谓的黑科技,而是为客户不断提供最大价值,更高可靠性,更低成本的产品,半片+双面PERC技术更好的契合了这一理念。
随着应用领跑者和技术领跑者继续推进,提高组件功率成为迫切需求,单晶PERC叠加半片技术将得到快速的应用和推广。
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12月5日,中国电建中南院云南华电长坝口光伏项目光伏组件采购项目中标结果公布,中标人隆基乐叶光伏科技有限公司。
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