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沈文忠:晶硅双面电池技术将成为新增长极
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  1月18日,在苏州举办的“第三届光伏产业链创新合作高峰论坛”上,上海市太阳能学会理事长、上海交通大学教授沈文忠作《晶硅双面太阳电池技术与应用》主旨报告,详细解读了晶硅双面电池技术的发展历程、优势及应用,并展望未来技术升级方向。

  沈文忠介绍,从1954年开始,双面晶硅电池技术就已经起步,经历了数十年的漫长发展,2010年左右开始产业化布局,包括中国的英利、韩国的LG、日本的PVJS公司等均率先进军双面晶硅电池领域。近两年中国光伏制造端产业链发展迅速,包括中来、林洋、天合、晶澳等电池企业均加快双面技术研发和应用。

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  “2013年日本就有一个吉瓦量级的大型电站已经在应用,”沈文忠表示,“N型或P型电池都可以做双面,单晶或多晶技术都可以应用,双面技术适用范围相当广。英利熊猫电池早期引进一线技术进行产业化相关工作,现在背面效率可以达到正面的90%,效率正面是21.5%左右,背面超过19%”。

  沈文忠指出,当前的双面电池技术可以分为三类,第一类是n—PERT+技术,第二类是n—SHJ+技术,第三类是p—PEPC+技术。

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  n—PERT的技术最大的特点是双面率比较高,可以达到90%左右。形成的方式有四种,比如两面扩散,或者一面扩散、一面离子作用等,相对而言两面扩散的方案比较复杂。由于四种方式同时存在,每种技术都有公司参与研究和产业化工作,标准不统一,导致市场的发展面临困难,但是由于各种技术都有优点和缺点,所以不同的企业有不同的选择。双面电池技术也可以和半片、叠片、无主栅等组件技术结合起来,带来更高的组件功率。

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  第二种技术是异质结太阳能电池技术,其最大的好处是工艺步骤比较短,相传统电池六个步骤而言,异质结技术只有四个步骤,但是每一步都具有挑战。这种技术更多的应用在薄膜电池上,在N型硅片正反两面有非常薄的薄膜。目前这种电池三洋、松下产业化效率做的最好,实验室水平做到24.7%,目标是做到25%,量产水平大概是在22.5%左右。此技术和下一步的晶硅电池技术可以完美结合,现在最好的水平大面积上可以做到25.6%,这也是晶硅电池的世界纪录,所以晶硅电池效率要超过25%,一定是这两种技术叠加起来完成。此技术最大的优势是双面率最高,产业化的数据可以达到95%。协鑫集成发布了相关的组件,实现了400瓦左右的功率。

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  第三种是p—PERC双面电池技术,缺点是双面率比较低,只有70%左右,做得好可以做到75%—80%左右。现在采用的技术主要有三种,第二种还不是太成熟,主流的技术是第三种,也就是需要开口再加上对整。协鑫集成主要做多晶黑硅双面,双面电池技术业内领先,双面率是70%。

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  沈文忠认为,双面电池最大的好处是,第一非常适合于薄片化,现在到100微米以下的电池用双面技术可以来实现;第二个生产辅料、特别是金属辅料减少了;第三个环保设备的磨损小;第四组件性能进一步提升,温度低。双面组件应用场景非常丰富,不受安装方向的限制,背面与正面一样,而其他的单面电池组件可能达不到这么好的效果,所以双面组件有非常好的应用前景。

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  当前双玻组件非常热门,双玻组件配双面电池是最佳的组合,特别是适合于水面光伏,水面的反射率比较高,组件温度比较低,而且容易清洗。更好的应用是双面组件+跟踪系统,多发40%的电是完全可能的。

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  沈文忠指出,以前单面是大众的市场,双面是非常小众的市场,到2018年,双面进入了一个新的发展时期。到2030年,单面可能会是一个非常小众的市场,绝大部分都是双面的市场。双面配跟踪系统,进一步降低度电成本会是未来的发展趋势。

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