“降本增效”不斷推動(dòng)光伏行業(yè)高速發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換效率的提升，其中HJT電池轉(zhuǎn)換效率已在晶硅光伏電池中位居前列。

3月29日，經(jīng)德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)認(rèn)證，隆基采用摻鎵p型硅片制備的硅異質(zhì)結(jié)電池(p-HJT)獲得效率新突破：完全利用可量產(chǎn)工藝在全尺寸(M6尺寸，面積274.3cm)單晶硅片上，創(chuàng)造了轉(zhuǎn)換效率為25.47%的大尺寸p型光伏電池效率世界紀(jì)錄，進(jìn)一步驗(yàn)證了低成本異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)技術(shù)的可行性。

此次效率突破，隆基研發(fā)團(tuán)隊(duì)探索出了針對(duì)異質(zhì)結(jié)電池的p型硅片工藝方案，結(jié)合優(yōu)異的界面鈍化技術(shù)，使得p-HJT電池的VOC(開路電壓)達(dá)到747.6mV。隆基研發(fā)團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，本次低成本異質(zhì)結(jié)電池方案(p-HJT)并未做全面的工藝優(yōu)化，隆基相信未來該技術(shù)路線仍有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3月31日，繼3月29日宣布p-HJT 以25.47%打破世紀(jì)紀(jì)錄后，經(jīng)德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)認(rèn)證，隆基研發(fā)團(tuán)隊(duì)在M6全尺寸(274.5cm2)單晶硅片上創(chuàng)造了無銦HJT電池25.40%轉(zhuǎn)換效率的新世界紀(jì)錄，持續(xù)夯實(shí)HJT電池低成本技術(shù)路線的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。

隆基表示，此次認(rèn)證的無銦HJT電池基于團(tuán)隊(duì)前期開發(fā)的先進(jìn)表面鈍化技術(shù)，采用低成本無銦靶材制備透明導(dǎo)電氧化膜，通過工藝創(chuàng)新，在完全不使用銦的情況下，仍然能保持較高的轉(zhuǎn)換效率。高效無銦HJT電池的成功研發(fā)能有效擺脫大規(guī)模量產(chǎn)對(duì)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(shù)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(shù)創(chuàng)新上持續(xù)精進(jìn)的一個(gè)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(shù)方向同樣實(shí)現(xiàn)全面領(lǐng)先，人類商業(yè)化應(yīng)用太陽能極限不斷被推至最新高度。
 

光伏效率提升的引領(lǐng)者
 

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

作為全球領(lǐng)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(duì)光伏技術(shù)的創(chuàng)新可謂“癡迷”。多年來，隆基篤信光伏行業(yè)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(jià)值，隆基通過持續(xù)不斷的創(chuàng)新突破，提效降本，引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入穩(wěn)健高效發(fā)展的“快車道”。

僅在2021年，隆基就在不同技術(shù)路線上先后七次打破電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄，其中n型TOPCon、p型TOPCon和n型HJT電池轉(zhuǎn)換效率分別被推高至25.21%、25.19%、26.30%，不斷挑戰(zhàn)新的技術(shù)應(yīng)用極限。

2018年至今，隆基組件轉(zhuǎn)換效率多次刷新世界紀(jì)錄，量產(chǎn)效率也在不斷攀升，表現(xiàn)出隆基以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)全球能源轉(zhuǎn)型的信心與決心。

隆基部分光伏效率世界紀(jì)錄歷程

制表：中國能源網(wǎng)

隆基表示，未來將持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)力度，快速推動(dòng)高效光伏產(chǎn)品度電成本的進(jìn)一步降低，全面加速能源結(jié)構(gòu)變革，推動(dòng)全球減碳目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。
 

提升光伏效率是產(chǎn)業(yè)風(fēng)向

除了隆基，其實(shí)還有很多光伏企業(yè)期待可以通過不斷提高轉(zhuǎn)換效率，達(dá)到降低光伏度電成本的目的。其中已經(jīng)有許多家企業(yè)獲得了巨大的進(jìn)步。

1.晶科能源

全球組件龍頭晶科能源在TOPCon領(lǐng)域具備較強(qiáng)競爭優(yōu)勢。在研發(fā)方面，晶科能源的TOPCon電池18次打破世界紀(jì)錄。

2021年10月13日，晶科能源宣布，經(jīng)權(quán)威第三方測試認(rèn)證機(jī)構(gòu)日本JET檢測實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定，其全面積電池最高轉(zhuǎn)化效率達(dá)到25.4%。此次破紀(jì)錄的太陽電池采用了晶科自產(chǎn)的高品質(zhì)直拉N型單晶硅片，通過超細(xì)柵線金屬化技術(shù)、深度摻雜技術(shù)、低寄生吸收材料技術(shù)，以及自主開發(fā)的成套HOT高效電池工藝技術(shù)等多項(xiàng)創(chuàng)新及材料優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了效率突破。

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

2.天合光能

2021年6月底，天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宣布，其自主研發(fā)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(jīng)權(quán)威第三方TV萊茵和TV北德同步測試認(rèn)證，組件窗口效率均達(dá)到23.03%，創(chuàng)造了大面積產(chǎn)業(yè)化P型單晶硅PERC電池組件窗口效率新的世界紀(jì)錄。

2021年8月16日，天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宣布，其自主研發(fā)的210 mm×210 mm高效PERC電池，經(jīng)國家光伏質(zhì)檢中心(CPVT)第三方測試認(rèn)證，電池效率可達(dá)到23.56%，再次創(chuàng)造210大面積產(chǎn)業(yè)化P型單晶硅PERC電池量產(chǎn)效率新的世界紀(jì)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(fā)、生產(chǎn)與銷售，是最早一批具備GW級(jí)TOPCon電池量產(chǎn)能力的技術(shù)型企業(yè)。

目前中來J-TOPCon技術(shù)產(chǎn)品電池量產(chǎn)效率達(dá)到24.5%，并且該組件具有更高的雙面率(80%)、更優(yōu)秀的功率溫度系數(shù)(-3.1%/℃)與較低的組件工作溫度、更優(yōu)的弱光響應(yīng)。同時(shí)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(fā)電量比常規(guī)組件高約 10%～30%。

4.東方日升

東方日升通過“210+異質(zhì)結(jié)”，引領(lǐng)了行業(yè)在組件高功率和電池高效率上的進(jìn)展。作為首批實(shí)現(xiàn)158.75mm 9BB異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)的廠家，最高量產(chǎn)效率高達(dá)24.2%，成為業(yè)內(nèi)首批實(shí)現(xiàn)9BB異質(zhì)結(jié)半片低溫焊接封裝工藝的供應(yīng)商。

光伏效率提升能否帶來發(fā)電成本下降?

光伏產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新需要具有可持續(xù)性，以推動(dòng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，確保光伏發(fā)電成本進(jìn)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(zhì)結(jié)等技術(shù)路線效率不斷打破紀(jì)錄。此外，鈣鈦礦電池也是目前業(yè)內(nèi)比較關(guān)注的技術(shù)路線。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱，N型TOPCon電池的理論效率可達(dá)28.7%，異質(zhì)結(jié)電池理論效率可達(dá)27.5%。無論TOPCon還是異質(zhì)結(jié)技術(shù)，仍屬晶硅光伏技術(shù)范疇。晶硅電池的理論轉(zhuǎn)換效率為29.43%，27%～28%的效率或?yàn)楫a(chǎn)業(yè)化極限。

盡管2021年組件成本有所回彈，但是光伏發(fā)電成本已經(jīng)比IEA在2014年公布的太陽能技術(shù)路線圖中的預(yù)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(fā)電電價(jià)可以下降到1美分/千瓦時(shí)，這是人類能夠大規(guī)模獲取的最便宜的電能。”

太陽能組件制造業(yè)產(chǎn)出每翻一番，生產(chǎn)成本就會(huì)固定下降25%;光伏發(fā)電能力每增加一倍，太陽能電力價(jià)格就下降30～40%。
 

IEA報(bào)告：2021年全球光伏將新增情況

相對(duì)常規(guī)組件而言，先進(jìn)技術(shù)組件由于具備較高的轉(zhuǎn)換效率，可以大大降低電池、組件生產(chǎn)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(shù)路線，實(shí)現(xiàn)更高效率、更低成本才是關(guān)鍵所在。