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新技術有望突破光電轉化率瓶頸 單晶硅光伏電池獲PERC支撐

發布時間: 2014-11-13 08:59:08    來源: 證劵日報
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[摘要]近日,美國SolarWorld宣布將在2015年投資1000萬美元,在俄勒岡州Hillsboro工廠擴大其光伏電池和組件的產能。根據計劃,SolarWorld公司會將組件產能從390兆瓦增至530兆瓦,并將其100兆瓦的太陽能電池生產轉化為使用鈍化發射極觸點(PERC)技術。

 

  隨著產業不斷發展,一些新的技術正在光伏領域嶄露頭角。

  近日,美國SolarWorld宣布將在2015年投資1000萬美元,在俄勒岡州Hillsboro工廠擴大其光伏電池和組件的產能。根據計劃,SolarWorld公司會將組件產能從390兆瓦增至530兆瓦,并將其100兆瓦的太陽能電池生產轉化為使用鈍化發射極觸點(PERC)技術。

  雖然SolarWorld對外表示,投資的主要目的是增加產能,但與此同時,其也希望借此機會將PERC電池的轉化效率從19%以上提升至超過20%。

  事實上,除了SolarWorld,目前全球范圍內有很多電池廠商都在加速PERC技術的導入。據了解,我國臺灣地區Sunrise現已經導入5條PERC生產線,單晶電池轉化效率最高達20.7%;韓華Q-cells導入2條生產線,單晶電池轉化效率達20.2%;部分多晶電池廠商導入PERC技術后,電池轉化效率最高達18.4%-18.5%。

  PERC技術廣受追捧

  所謂PERC技術,即鈍化發射極背面接觸,利用SiNx或Al2O3在電池背面形成鈍化層,作為背反射器,增加長波光的吸收,同時將P-N極間的電勢差最大化,降低電子復合。其最核心的目的是:提升電池轉化效率。

  而提高光伏電池轉化效率是光伏發電降低度電成本的關鍵要素。從某種程度上說,低成本高效電池的發展決定光伏替代傳統能源的速度。“坦率地說,經過十余年的發展,國內光伏產業光電轉化效率的繼續提高已面臨瓶頸。”一位不愿具名的產業界人士向記者表示,“而一段時間以來,主流電池廠商們圍繞轉換效率提升進行了多種技術工藝的研究,其中PERC技術推廣速度最快。PERC技術的出現,令業界看到了進一步提升光電轉換效率的希望”。

  該人士還向記者介紹,“PERC技術受到推崇主要是因為其改良的特征,新增設備投資相對背電極、HIT等N型電池技術低得多,一般只需要在普通電池生產線基礎上增加少量設備,轉換效率則會有較大幅度的提升”。

  據記者了解,PERC技術目前在我國臺灣的應用頗為廣泛。調研機構EnergyTrend研究經理黃公暉表示:“PERC以具有競爭力的成本提供更高光電轉化效率,其引發了該技術的應用需求激增。”EnergyTrend的一份報告稱,中國臺灣地區電池生產商已經比其它地區企業利用更多PERC技術,已經產生約1吉瓦的產量。“在后來居上的光伏市場——日本,中國臺灣地區廠商應用PERC生產的光伏電池、組件的確贏得了更多業務。”黃公暉說。

  更為樂觀的是,NPD·Solarbuzz副總裁分析師Finlay·Colville預計,PERC電池技術全球產能到2014年底會超過2.5GW。

  單晶獲PERC有力支撐

  值得注意的是,據記者掌握的一組數據顯示,目前p型單晶PERC電池的實驗室效率已由19.8%提升到了20.45%,標準p型多晶電池的量產效率則為17.2%至17.8%。這意味著,雖然在導入PERC技術后,單晶與多晶電池的轉化效率都獲得了提升,但幅度卻是不同的。

  “根據目前的統計,P型單晶應用PERC技術后可令轉化效率提升1%,而多晶的提升為0.5%。”一位科研人員向記者介紹。

  據了解,目前在比較主流技術路線中,多晶硅轉化效率為17.5%至18%,直拉單晶為19%至19.2%。“應用了PERC技術,單晶可將轉化效率從19%-19.2%提升至20%-20.2%(我國臺灣一些廠家甚至可以做到20.5%),而相比之下,多晶硅卻只能將轉化率從17.5%-18%提升至18%-18.5%。”上述科研人士稱,“從海外和內地電池廠商的PERC技術應用情況看,PERC技術在單晶電池方面體現了更好的溢價優勢和發展空間。PERC技術使單晶電池的轉換效率提升高出1個百分點,而多晶電池僅為0.5個百分點。從溢價角度看,PERC技術對于單晶電池的收益更為明顯,多晶電池的溢價基本被新增設備的折舊所抵消”。

  “這產生出一個問題,由于PERC技術在P型單晶上更為優異的表現,使得技術應用造成的成本增加,對于那些單晶廠商而言十分值得。但與此同時,由于成本增加也僅僅會增加0.5個百分點(轉化率),相信很多多晶廠商會認為這得不償失。”一位分析人士向記者表示,“而這(應用PERC技術)很有可能成為單晶與多晶抗衡的籌碼”。

  當然,著眼未來,對于PERC電池的關鍵挑戰仍然在于降低生產成本。目前,p型單晶PERC電池的價格是標準p型多晶電池的1.5倍,價格上的差異反映出了這種先進電池結構的高成本。這種附加值等同于標準的單晶電池,也幾乎是多晶電池價格的1.3倍。但是,PERC電池現在提供了更高的效率提升空間——其效率較標準多晶電池高15%,較標準單晶電池高7%。這表明,隨著成本結構的持續改善和效率的不斷提升,單晶PERC電池將會在與標準單晶電池技術的競爭之路上不斷前行。 

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