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        3天2破世界紀錄 隆基再次提升效率天花板

        中國電力網發布時間:2022-04-06 09:16:32

        “降本增效”不斷推動光伏行業高速發展,技術進步驅動轉換效率的提升,其中HJT電池轉換效率已在晶硅光伏電池中位居前列。

        3月29日,經德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)認證,隆基采用摻鎵p型硅片制備的硅異質結電池(p-HJT)獲得效率新突破:完全利用可量產工藝在全尺寸(M6尺寸,面積274.3cm)單晶硅片上,創造了轉換效率為25.47%的大尺寸p型光伏電池效率世界紀錄,進一步驗證了低成本異質結量產技術的可行性。

         


         

        此次效率突破,隆基研發團隊探索出了針對異質結電池的p型硅片工藝方案,結合優異的界面鈍化技術,使得p-HJT電池的VOC(開路電壓)達到747.6mV。隆基研發團隊強調,本次低成本異質結電池方案(p-HJT)并未做全面的工藝優化,隆基相信未來該技術路線仍有很大的發展潛力。

        3月31日,繼3月29日宣布p-HJT 以25.47%打破世紀紀錄后,經德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)認證,隆基研發團隊在M6全尺寸(274.5cm2)單晶硅片上創造了無銦HJT電池25.40%轉換效率的新世界紀錄,持續夯實HJT電池低成本技術路線的產業化基礎。

        隆基表示,此次認證的無銦HJT電池基于團隊前期開發的先進表面鈍化技術,采用低成本無銦靶材制備透明導電氧化膜,通過工藝創新,在完全不使用銦的情況下,仍然能保持較高的轉換效率。高效無銦HJT電池的成功研發能有效擺脫大規模量產對銦資源的依賴,電池成本也得到較大幅度下降。隨著無銦技術的不斷深入和探索,該解決方案在未來將大有可為。

         


         

        本次無銦HJT電池以及p-HJT效率的接連成功突破只是隆基在技術創新上持續精進的一個縮影。除此之外,隆基目前已在n型TOPCon、p型TOPCon、n型HJT等多種新型高效電池技術方向同樣實現全面領先,人類商業化應用太陽能極限不斷被推至最新高度。
         

        光伏效率提升的引領者
         

        雖然光伏電池轉換率已逼近天花板,然而隨著技術的不斷迭代,提高轉換效率一直都是行業企業孜孜以求的主攻方向,未來仍有效率提升空間。

        作為全球領先的太陽能科技公司,隆基始終熱衷于不斷提升電池效率,對光伏技術的創新可謂“癡迷”。多年來,隆基篤信光伏行業的“第一性原理”是度電成本最低。為了給終端客戶帶來更大價值,隆基通過持續不斷的創新突破,提效降本,引領光伏產業進入穩健高效發展的“快車道”。

        僅在2021年,隆基就在不同技術路線上先后七次打破電池轉換效率世界紀錄,其中n型TOPCon、p型TOPCon和n型HJT電池轉換效率分別被推高至25.21%、25.19%、26.30%,不斷挑戰新的技術應用極限。

        2018年至今,隆基組件轉換效率多次刷新世界紀錄,量產效率也在不斷攀升,表現出隆基以技術創新引領全球能源轉型的信心與決心。

        隆基部分光伏效率世界紀錄歷程

         


         

        制表:中國能源網

        隆基表示,未來將持續加大技術研發力度,快速推動高效光伏產品度電成本的進一步降低,全面加速能源結構變革,推動全球減碳目標的早日實現。
         

        提升光伏效率是產業風向

        除了隆基,其實還有很多光伏企業期待可以通過不斷提高轉換效率,達到降低光伏度電成本的目的。其中已經有許多家企業獲得了巨大的進步。

        1.晶科能源

        全球組件龍頭晶科能源在TOPCon領域具備較強競爭優勢。在研發方面,晶科能源的TOPCon電池18次打破世界紀錄。

        2021年10月13日,晶科能源宣布,經權威第三方測試認證機構日本JET檢測實驗室標定,其全面積電池最高轉化效率達到25.4%。此次破紀錄的太陽電池采用了晶科自產的高品質直拉N型單晶硅片,通過超細柵線金屬化技術、深度摻雜技術、低寄生吸收材料技術,以及自主開發的成套HOT高效電池工藝技術等多項創新及材料優化,實現了效率突破。

        晶科能源稱,這是其近一年來第四次創造新的大面積N型單晶鈍化接觸(TOPCon)電池轉化效率世界紀錄。

        2.天合光能

        2021年6月底,天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室宣布,其自主研發的Vertex至尊高效P型單晶硅組件,基于66片210mm×210mm高效PERC電池,經權威第三方TV萊茵和TV北德同步測試認證,組件窗口效率均達到23.03%,創造了大面積產業化P型單晶硅PERC電池組件窗口效率新的世界紀錄。

        2021年8月16日,天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室宣布,其自主研發的210 mm×210 mm高效PERC電池,經國家光伏質檢中心(CPVT)第三方測試認證,電池效率可達到23.56%,再次創造210大面積產業化P型單晶硅PERC電池量產效率新的世界紀錄。

        3.中來股份

        2016年開始,中來股份就專注于N 型TOPCon電池的研發、生產與銷售,是最早一批具備GW級TOPCon電池量產能力的技術型企業。

        目前中來J-TOPCon技術產品電池量產效率達到24.5%,并且該組件具有更高的雙面率(80%)、更優秀的功率溫度系數(-3.1%/℃)與較低的組件工作溫度、更優的弱光響應。同時低衰減率(首年1%,線性0.4%)以及至少30年的生命周期,也使其額外發電量比常規組件高約 10%~30%。

        4.東方日升

        東方日升通過“210+異質結”,引領了行業在組件高功率和電池高效率上的進展。作為首批實現158.75mm 9BB異質結電池量產的廠家,最高量產效率高達24.2%,成為業內首批實現9BB異質結半片低溫焊接封裝工藝的供應商。

         

        光伏效率提升能否帶來發電成本下降?

        光伏產業的科技創新需要具有可持續性,以推動技術的不斷進步,確保光伏發電成本進一步下降。

        近幾年來,在光伏電池效率方面,多晶、單晶PERC、TOPCon、IBC、異質結等技術路線效率不斷打破紀錄。此外,鈣鈦礦電池也是目前業內比較關注的技術路線。

        據業內人士稱,N型TOPCon電池的理論效率可達28.7%,異質結電池理論效率可達27.5%。無論TOPCon還是異質結技術,仍屬晶硅光伏技術范疇。晶硅電池的理論轉換效率為29.43%,27%~28%的效率或為產業化極限。

        盡管2021年組件成本有所回彈,但是光伏發電成本已經比IEA在2014年公布的太陽能技術路線圖中的預測提前了近30年。“2023年,太陽能組件成本將降低至1元/瓦左右,2030年光伏發電電價可以下降到1美分/千瓦時,這是人類能夠大規模獲取的最便宜的電能。”

        太陽能組件制造業產出每翻一番,生產成本就會固定下降25%;光伏發電能力每增加一倍,太陽能電力價格就下降30~40%。
         

        IEA報告:2021年全球光伏將新增情況

         


         

        相對常規組件而言,先進技術組件由于具備較高的轉換效率,可以大大降低電池、組件生產的單位折舊、單位材料、單位人工成本,從而降低電站投資的整體工程成本。無論采用哪種技術路線,實現更高效率、更低成本才是關鍵所在。

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