通威太阳能双面PERC叠瓦组件功率可达460W,双面组
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那么,N型双面组件具有哪些优势?成本问题如何解决?能为领跑者投标带来多大的竞价空间呢?中来光电总经理刘勇就N型单晶双面组件的发展给出了他的观点和判断。

导读: 双面组件根据晶硅基底的不同可分为P型双面和N型双面,目前可量产的双面电池结构中以P型PERC双面、N-PERT双面以及HIT为主。

2018年5月上旬,通威太阳能自主研发出了超420W的高效叠瓦组件,其72片版型组件最高发电输出功率达421.9W,破PERC组件世界纪录,并获得成都国家光伏产品质量监督检验中心测试验证,组件转换效率可达20.7%,完全满足并大幅超过技术领跑者技术门槛限制。

刘勇指出,目前技术路线的发展从根本上取决于性价比,单晶取代多晶,双面取代单面,N型取代P型,是一个长远的大趋势。

“今年将是双面组件快速发展的元年。”不少行业专家都表示过这一观点。彭博新能源财经此前预计2018年双面电池组件市场规模将达到3GW,主要用于领跑者项目。而531新政之后,领跑者项目已成为国内下半年主要的内需市场之一,其中应用领跑者中双面组件总中标量约为2.6GW,占比达52%;技术领跑者三个基地6个标段中更是有4个标段申报了双面技术。尽管目前双面组件的出货量占比仍很小,但从SNEC展以及领跑者项目就可以看出,布局双面技术已经成为光伏企业的发力点,双面技术正以燎原之势快速发展。

通威太阳能双面PERC叠瓦组件功率可达460W。同时,组件顺利通过IEC 61215 IEC 61730新标准的所有稳定性和可靠性测试,获得T?V NORD 颁发的叠瓦组件IEC 61215 IEC 61730新标准认证证书。

他表示,近年来,我国光伏产业发展迅猛,尤其是领跑者计划的实施大大加速了先进技术的发展。下游电站系统投资商的关注焦点逐渐从初始投资成本转移到度电成本,而背板、EVA等成本下降空间不大,关键因素在于电池效率的提升。

谁是双面技术的“天选之子”?

每一次技术研发都能带给人们惊喜,这则消息更多让人看到光伏产业技术发展带来辉煌前景 。技术永远是第一生产力,技术的提升意味着产品性能更高,也代表了未来技术领域的走向,我们不妨回顾下光伏技术领域的林林总总,科普下光伏PERC技术的前生今世

N型电池取代P型电池是未来市场发展的必然趋势,这一观点的提出是基于N型众多不可忽略的优势。

双面组件根据晶硅基底的不同可分为P型双面和N型双面,目前可量产的双面电池结构中以P型PERC双面、N-PERT双面以及HIT为主。

何为PERC技术

发电增益高

材料天然优劣势对比

PERC技术:采用Al2O3膜对背表面进行钝化,可以有效的降低背表面复合,提高开路电压,增加背表面反射,提高短路电流,从而提高电池效率。

据刘勇介绍,一般N型双面发电可以增加15%的发电量,对地面做一定处理可达到30%,采用跟踪系统可以达到60%。

N型双面由于硅基底的不同,相较P型PERC双面具有一定材料上的天然优势,包括少子寿命高、无光衰、弱光性能好、温度系数良好、对金属杂质容忍度高等等。

在P型单晶硅上可以实现1%的效率提升,而多晶硅上可以实现0.6%的效率提升。PERC电池由于其工艺相对简单,成本增加较少,是目前和未来的主流量产工在P型单晶硅上可以实现1%的效率提升,而多晶硅上可以实现0.6%的效率提升。PERC电池由于其工艺相对简单,成本增加较少,是目前和未来的主流量产工艺。

此外,以熊猫绿能建设的首个熊猫电站项目为例,自630并网至今,实时得到的发电数据显示:中来光电30兆瓦N型双面310W组件,相对于P型295W单晶PERC组件而言,每瓦发电量高出约15-20%,这样的数据是很惊人的。

少子寿命高。金属杂质是半导体中常见的杂质之一,而N型基底的抗杂质能力很强,对铁、铜等常见金属杂质的容忍度更高,也就是说在相同金属杂质污染的情况下,N型硅片的少子寿命要比P型硅片高。少子寿命高最终有利于对外输出电流,同等光照条件下,转换的光能则会更多。

PERC电池的优势

天然零衰减

无光致衰减。常规P型电池由于使用硼掺杂的硅基底,初始光照后易形成硼氧对,在基底中捕获电子形成复合中心,从而导致3~4%的功率衰减,即使采用氢钝化等技术也无法完全消除光衰;而N型双面则与PERC双面不同,基底掺磷,没有硼氧对形成复合中心的损失,使得电池几乎无光致衰减。

1)高光电转化效率,可降低系统的BOS成本。

刘勇指出,单晶PERC衰减大概在6%,即使使用电注入或光注入等技术也只能降低衰减到2-3%,多晶PERC的衰减问题更是阻碍其发展的主要原因之一,而N型电池则天然没有衰减。

弱光性良好。相比P型单晶,N型单晶对弱光有更加敏感的感知度,在每天的早晚、多云或者阴雨天气是,N型单晶能捕捉到更多的光来进行光电转化,输出的电量也会更多。

2)低衰减,可保证项目发电量。

背面效率高

温度系数良好。温度系数是材料的物理属性随着温度变化而变化的速率,相比P型单晶而言,N型单晶的开路电压、短路电流以及峰值功率随环境温度变化而变化的速率相对较小,抗高温性能更优异,在持续高温环境下的功率输出会更高。

3)机械性能并不差,隐裂不会明显增加。

刘勇透露,对于双面发电而言,N型双面组件背面的效率是正面的90%,而P型双面组件的背面效率只能达到正面的65-70%。

双面增益优势对比

4)高发电量,可提高项目的收益。

可靠性高

相比P型PERC双面,高双面系数(即标准测试条件下,背面电参数与正面电参数之比)成为N型双面夺取市场份额的一大优势,N-PERT、HIT的双面系数可高于90%,IBC约为80%,而PERC的双面系数较低,尽管个别企业称已经可以将双面系数提升至80%左右,但就一般量产技术而言,PERC双面因子约为65%~75%。以N型双面代表企业英利为例,其“熊猫”技术的量产使得英利成为全球首家成功实现规模化量产N型双面电池的企业。

目前几类PERC技术单晶P型和N型

PERC电池的背面一般需要激光开槽,这会增加组件端隐裂的概率,而N型电池两面都印刷银浆,提高了电池的稳定性,且不需要激光开槽,可靠性更好。

据隆基乐叶披露的蒲城实验电站数据,其72片双面PERC组件(功率350W,正面功率)与60片常规多晶组件相比,2017.05-2017.06两个月平均发电增益为12.04%。

制造工艺有所区别,都是不同的技术路线,P型是比较成熟的工艺,优点是价格较低,N型是最新的技术路线,优点是效率较高、寿命更长。

工作温度低

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目前P型晶硅电池占据晶硅电池市场的绝对份额。N型单晶硅较常规的P型单晶硅具有少子寿命高、光致衰减小等优点,具有更大的效率提升空间。

Si 的吸收特性决定了红外部分光线可以穿透电池,不被电池吸收,且组件制作中采用的玻璃、EVA等材料也不吸收红外波段的太阳光,因此组件的发热量比较小,可广泛应用于沙漠、空间电站等领域。

据英利披露的山西汾阳分布式电站数据,其60片N型双面组件(功率310W,双面功率),与60片常规多晶组件相比,2017.11-2018.03五个月月度平均发电量增益17.32%,最高33%。

P型电池的PERC技术

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