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光伏异质结元年或开启

自2000年中国政府提出“走出去”战略以来,尚未有哪个产业如光伏一般,能够在国际市场纵横捭阖,并迅速占据全球70%以上的市场份额。而其中,江苏占据了全国光伏产品的近半壁江山。

12月23日,首届中国*泰兴“太阳谷”异质结国际论坛暨第三届非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池技术与国际化道路论坛在江苏泰兴举行。

来自全国各地的300余位嘉宾汇聚一堂,共同探讨异质结电池技术的发展与未来,身处海外的多位专家也通过视频对论坛召开表示祝贺。

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异质结元年将启

“光伏技术得到了企业的高度重视。泰兴高新区高度重视异质结的发展与应用,助力光伏电池技术转化效率不断提高,进一步加快光伏成本降低,为实现碳达峰和探中和的目标做出努力。”国务院原参事、中国可再生能源学会原理事长石定寰在该论坛上发言说。

对于光伏企业来说,不断提升光伏电池的转化效率,降低发电成本从必修课成为选修课。电池成为降本增效的重要一环。

显然,异质结已经成为整个行业的重要关注领域。

2019年1月9日,国家出台光伏平价上网政策,旨在减弱补贴政策波动对行业的影响,加强技术进步对行业的影响。

2020年5月29日,工信部印发《光伏制造行业规范条件(2020年本)》(征求意见稿),提出光伏产业最新准入门槛,包括产品转换效率、投资预算、产能利用率等标准。

其中一项要求是新建单晶电池转换效率达到23%。这对整个行业来说压力不言而喻。目前,头部电池制造商采用单晶PERC+SE技术的生产线效率勉强能达到23%。

这意味着,对光伏公司而言,它们只有两个选择:要么在成熟技术路线上继续挖掘潜力,要么探寻另一条更具前景的技术赛道。

异质结电池便是重要赛道之一。

异质结电池全称是晶体硅异质结太阳电池,别称还有HIT、HJT、HDT、SHJ。

该技术是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,被认为是高转换效率硅基太阳能电池的重要发展方向之一。

与主流的高效光伏电池PERC相比,异质结转换效率和发电量都更高,且具备更强的技术延展空间。

其转换效率比PERC技术高,未来想象空间巨大。

数据显示,生产线量产的PERC电池效率是22.5%,而异质结电池转换效率在23.5-24.5%左右,足足高出前者1-2%。

据中科院电工所太阳电池技术部主任王文静称,目前,中国光伏企业不断刷新异质结最高效率:截止2019年,汉能创造了HJT国际最高效率25.11%;中智HJT双面电池量产平均效率已达24.0%以上,电池效率最高可超24.3%;均石能源500MW异质结生产线实证数据超过24.1%平均转化效率;中威新能源HJT电池效率提升至24.5%。

即使在相同转换率下,异质结电池的发电效率也明显高于PERC。

根据实测数据,在使用同是22%效率的PERC电池组件和异质结电池组件,异质结双面组件发电量比高效单晶PERC单面组件发电量高20%-30%左右,比高效单晶PERC双面组件发电量高10%。

同时,异质结电池整个生产过程仅需四个生产环节,最高工艺温度不超过200℃,可使用130μm甚至更薄的硅片,在设备和材料上的降本空间很大,成本优势非常明显。

异质结电池还有其它优势。据索比光伏网称,异质结电池工艺简单(制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备)、效率高、工艺温度低、光致增益全生命周期发电量高、弱光发电性能较好,以及能更好的利用超薄硅片,并且未来可与钙钛矿等电池技术形成叠层电池,增大光谱吸收范围,效率突破35%甚至更高。

竞争优势明显。业内认为,2021年或将是异质结技术获得大发展的元年。

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政策助力

江苏省能源局新能源和可再生能源处处长唐学文发言称,要实现2030年风光装机12亿千瓦以上这一目标,“十四五”期间风光装机每年要达1~1.2亿千瓦,其中光伏装机量每年应达7000万千瓦。而异质结作为行业下一代技术的方向,具有广阔的市场前景,江苏将坚持把调整能源结构作为推动能源生产和消费革命的主攻方向,大力发展光伏产业,推动异质结电池产业链上下游企业的协同创新,不断扩大市场应用前景,扩大应用规模,充分释放异质结转换效率,促进光伏产业技术进步。

光伏企业也在积极行动。

设备国产化问题和成本较高,曾是异质结技术普及的掣肘因素之一。

捷佳伟创副总经理陈麒麟称,经测算,异质结双面等效电池效率可达26.2%,汉能的迭层异质结电池效率达27.5%,Kaneka的背接触式异质结电池达26.70%。异质结电池是超高效电池的发动引擎,捷佳伟创异质结整线设备全部国产化。

“捷佳伟创自主研发的二合一设备PAR5500,整合为一台设备与一套自动化,符合大产量异质结电池的量产,达到每小时5500片的毛产能,在常规HJT的基础上为高效HJT带来保守0.6%以上的效率增益,提供更宽的工艺窗口与更稳定的量产。”陈麒麟介绍说。

啃下国产化硬骨头,降低成本便具备了更大的想象空间。

爱康科技电池研究所所长易治凯认为,2021年是异质结电池设备实现国产化的一年,预计到2021年HJT设备成本可达4.8亿元/GW,2025年设备降本将至4亿元/GW。

“从HJT原材料成本分析来看,RPD靶材在2019年经过批量国产和验证后成本大幅降低,在经过规模化生产后成本有较大的下降空间,预计PVD靶材单耗将在2021年达135mg/pc,2025年降至122mg/pc;低温银浆耗量2021年达160mg/pc,2025年降至100mg/pc。整体来看,预测2021年异质结电池成本将降至0.9元/W,2021年降至0.8元/W。”易治凯说。

如今,中智电力、爱康、捷佳伟创、理想万里辉、纳新新能源等企业抱团发展,形成光伏产业生态体系和产业集群,将助力光伏产业在“十四五”期间实现高质量发展。

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