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摩尔影响力|这一年,光伏电池/组件技术的革新力量

 昵称25720224 2016-12-07



      1965年,英特尔创始人之一戈登·摩尔首次提出了摩尔定律。他认为,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍,这一定律揭示了信息技术进步的速度,摩尔定律最终成为了硅谷企业的金科玉律。

  晋能杨立友博士曾作了一篇题为《光伏摩尔定律》的演讲,在演讲中他指出,光伏发电产业化技术距离物理极限还非常远,进步空间巨大;光伏摩尔定律将主导光伏产业未来20-30年的高速增长;认识和尊重规律,可以加速光伏发电平价时代的到来。

  这一年,协鑫领跑者电池组件路线已经成型,他将着力推进黑硅和Perc、N型双面、HJT电池技术并进一步产业化,在组件方面,协鑫也将进一步优化封装工艺,并推出多款高效组件……

  这一年,晋能将精细化生产做至极致,他们严把关键焊接、坚持一流层压、精准测试指标、创新软硬结合,在坚持'生产一代、中试一代、研发一代'的道路上,他们异常坚定……

  这一年,天合光能延续以往的研发精神,推陈出现,始终站在光伏技术创新的潮头……

  ……

  创新已经成为光伏行业前进的决定性关键词。

  站在2017的门槛上,回望2016,那些创新的瞬间我们应该铭记于心。


国内
1
晶科能源:'全黑'EagleBlack组件秀肌肉

  3月2日,晶科能源展示了全新的EagleBlack系列组件。EagleBlack组件被认为是'全黑'多晶组件,有60片和72片两种型号,其最大输出功率分别为280瓦和330瓦。EagleBlack组件被认为是迄今在市场上最强大和最美观的全黑多晶组件之一。

  EagleBlack组件采用纳米级刻画技术,硅晶片被纳米级空隙刻蚀。这些硅晶片上的纳米级空隙比照射进来的光波更小,因此它能使反射率最小化,太阳光吸收率高达99.7%,而传统组件的光吸收率则在95%左右。相应地,黑硅片对光的反射角度的依赖性也大大降低了。此外,该晶片还能够吸收更宽波长的阳光。无论和是在早晨还是黄昏,EagleBlack组件都表现出更强的太阳光吸收能力。在多云天气中,EagleBlack也比标准的硅片背板表现出色。在降低反射率和提高弱光下的使用效果的双重作用下,晶科的EagleBlack组件无论在白天还是整个使用过程中都能产出更大的能量。

2
国电光伏高效异质结电池量产最高批次效率达21.5%

  2016年3月消息,国电科环所属的国电光伏公司宣布在N型高效异质结电池量产方面取得新突破性,为客户提供首批高效电池产品。这批产品平均效率达到21%,最高批次(100片/批次)效率达到21.5%,产品良率达到98%,产品可靠性通过了相关认证。这标志着国内首条80MW全自动化N型高效异质结电池生产线真正具备量产规模。

  国电光伏表示,公司有效解决了N型电池量产的技术及产品良率等问题,降低了制造成本,使电池效率达21%以上。

3
英利采用杜邦最新一代导电银浆SolametPV19B单晶电池效率达19.8%

  2月,杜邦光伏解决方案(DuPontPhotovoltaicSolutions)宣布与英利绿色能源(YingliGreenEnergy)合作,协助其推出高效单晶组件。该组件采用杜邦新一代正面导电银浆SolametPV19B,大幅提升电池转换效率达19.8%,60片电池的常规组件输出功率可达275瓦。

  材料是确保光伏组件提升输出功率并达到25年甚至更长使用年限的关键。英利与杜邦在先进技术方面的长期合作,持续不断提升英利产品的效率与可靠性,从而降低光伏发电的度电成本,进一步实现英利生产老百姓用得起的太阳能电力这一愿景。据介绍,英利此次所采用的杜邦SolametPV19B正面银导电浆料是专为提升光伏组件输出功率所设计,与前一代产品相比,SolametPV19B导电浆料可为光伏电池与组件制造商再提升超过0.1%的电池转换效率。

4
赛拉弗推出高效'日食'系列光伏组件最高转换率达19.1%。

  2016年3月1日,赛拉弗光伏美国公司宣布其在全球推出高效日食光伏组件(EclipseModule),

  据介绍,与光伏市场上传统60片组件不同的是,赛拉弗所研发的日食(Eclipse)系列高效组件采用了创新的组件设计和独特的封装技术,日食系列新型单晶组件(相当于60片单晶组件)功率输出高达310W,组件转换率达19.1%。日食系列新型多晶组件(相当于60片多晶组件)功率输出高达290W,组件转换率达17.1%。

  赛拉弗日食(Eclipse)系列高效组件采用创新技术,优化电池栅线设计和创新组件封装技术,通过整体无主栅设计,有效增加了组件的受光面积,最大程度吸收太阳光并转换为更多的电力能源。

  此外,传统组件使用焊带连接电池片,焊带的大量使用会增加组件内部损耗,降低组件转换效率。单片电池片的差异在串联结构下,反向电流还会增加对组件的影响,从而产生热斑效应,损坏组件甚至影响整个光伏系统的运转。Eclipse采用无焊带设计,能够降低组件内部损耗,有效提高组件功率,保证组件封装过程中的最小功率损失。并且在同等阴影遮挡情况下,Eclipse产生的热斑发热量仅相当于传统组件的50%,大大降低了热斑效应的风险,提高了组件发电稳定性。

5
天合光能再次刷新大面积IBC电池世界纪录

  4月26日,天合光能光伏科学与技术国家重点实验室宣布,经第三方权威机构JET独立测试,以23.5%的光电转换效率创造了156×156mm2大面积N型单晶硅IBC电池的世界纪录。这一数值突破天合光能在2014年5月创造的22.94%的同项世界纪录。

  据悉,IBC电池(全背电极接触晶硅光伏电池)是将正负两极金属接触均移到电池片背面的技术,使面朝太阳的电池片正面呈全黑色,完全看不到多数光伏电池正面呈现的金属线。这不仅为使用者带来更多有效发电面积,也有利于提升发电效率,外观上也更加美观。天合光能光伏科学与技术国家重点实验室研制的这一破纪录的N型单晶硅大面积IBC电池,采用了先进的背面电极交叉结构设计及可量产低成本工艺。效率达23.5%的新世界纪录IBC电池,完全采用了传统的丝网印刷工艺。这是继天合光能与澳大利亚国立大学合作研制的2x2cm2小面积实验室IBC电池的光电转换效率达到24.4%仅仅两年之后的又一个里程碑,156×156mm2N型单晶硅IBC电池在面积上与当前工业化生产的普通光伏电池相一致。

6
天合光能量产化多晶硅PERC光伏电池效率达20.16%

  7月,天合光能宣布其采用钝化发射极和背面电池(PERC)技术的量产化P型多晶硅太阳能光伏电池(156x156mm2)平均效率达到20.16%,可投入商业发货。该公司还宣布其多晶硅P型二次网印(DP)太阳能电池(156x156mm2)平均效率为18.7%。此结果经已通过该公司测试,进一步确认了天合光能在高效晶硅太阳能产品量产方面的尖端技术上处于领先地位。不久之前,天合光能的单晶硅PERC太阳能电池还取得了效率突破。多晶硅PERC太阳能电池和DP电池是基于新一代高性能p型Trina-1晶圆(T1晶圆)制造而成。T1晶圆由天合光能独立开发而成,采用均相成核和无黑边技术,以及优化的技术工艺。为电池生产提供产品质量和性能保证。多晶硅PERC电池基于先进的后钝化技术,集成了反应离子刻蚀(RIE)工艺,可更好获取光线。配备这些高效多晶硅PERC电池组件,组件电力产出可达286W。

7
中利腾晖:普通多晶电池产品平均转换效率达18.58%

  6月,中利腾晖表示,公司的普通多晶电池产品经过技术研发团队持续的技术改进和工艺优化,其平均转换效率已达到18.58%,并已顺利通过100MW电池中试线批量验证。目前该技术已经在200MW电池和组件生产线上推广。

  据悉,该技术产品采用了中利腾晖自主知识产权的花栅电极结构,该自主知识产权已获得国内和国际发明专利授权(国内专利号:ZL201210546510.X,国际专利号:JP2013-229566,其他相关国内外专利布局进行中)。

8
中节能量产多晶半电池双玻组件功率突破285W

  6月,中节能太阳能镇江公司宣布其利用先进的半片电池切割工艺,制成的120片多晶半电池双玻组件可规模量产、批量出货,功率突破285W。

  据介绍,中节能太阳能镇江公司首创无损伤划片技术,解决了发电过程中组件产生热斑的行业难题。该特色产品优越性能主要体现为'一低两高':1.低成本--半片组件功率增加2.5%以上2.高收益--打破常规,采用6大串、12小串的串并联结合的联接方式,最大限度地减少各种因素对发电量的影响。中节能太阳能镇江公司半电池技术打破常规组件的串联联接方式,采用串并联结合的联接方式,降低内部电阻,并以优异的排版方式,增加背板有效反射面积,能够更好的吸收阳光,有效提升发电功率。3.高可靠性--业内首创无损伤划片技术,解决组件热斑的行业难题。半电池组件通过沙尘、盐雾、氨气腐蚀、PID测试,能有效应对严酷环境;同时,中节能太阳能镇江公司半电池技术使用无损伤划片技术,消除了切割面微裂纹问题,解决了组件热斑这一行业难题。

9
天合光能推出五栅线电池技术组件功率提升2W

  8月22日,天合光能宣布计划在2016年第四季度全面推广和量产五栅线(简称5BB)电池技术,可有效将组件功率提升2W,对光伏行业度电成本的持续下降和组件效率的提升具有重要的推动意义。

  据了解,各大光伏组件厂家纷纷发力高效组件,研发PERC工艺、黑硅工艺、聚光焊带技术、先进玻璃镀膜技术等新工艺及材料,目的都在于提升组件的输出功率。栅线作为太阳能电池的重要组成部分,把电池内部的光生电流引到电池外部。因此,栅线技术的提升对高效组件发展起着至关重要的作用。

  天合光能计划在今年四季度全面实现量产的五栅线技术,与此前四栅线技术相较,可以提高组件的载荷能力,减少隐裂,降低功率损耗。因流经五栅线电池各互连焊带承载的电流降低,实际发电过程中焊带部分集聚的热量更低,电池片耐久性更好。在受到外力作用时,5BB电池的应力分布也比4BB电池更加均匀,因此可靠性更强,载荷性能更好。通过两年的量产数据表明,天合光能五栅线技术可以将60片组件的功率提升2W。据介绍,天合光能五栅线技术在保持栅线宽度基本不变的同时,配上相应的涂锡铜带,有效保证焊接强度和组件的可靠性。

10
晶科能源EaglePERC单晶系列组件功率达343.9W

  晶科能源EaglePERC单晶系列组件近期经由德国TUV莱茵上海测试中心独立测试证实,基于60片P型单晶156*156mm电池组件,在标准测试条件(STC)下的组件功率可达到343.9W,打破实验室输出功率的世界纪录。该款PERC系列组件具有良好的弱光表现,多云、早晨、傍晚和阴雨天等弱光气象条件下也可发挥其优异的低光照发电性能;同时,该组件产品还兼具美观性,可搭配黑/白边框、黑/白背板,非常适用于建筑一体化发电项目。

11
英利新一代'熊猫'组件综合发电效率达24%

  英利绿色能源宣布,全面推出基于离子注入技术的新一代熊猫高效N型单晶电池,以及双面发电双玻组件--TwinMAXBifacial系列产品。目前该系列产品已通过严苛的可靠性验证并实现大规模量产。英利计划在未来1-2年时间内通过创新的商业模式驱动完成现有800MW熊猫电池生产线的离子注入技术升级。

  英利在N型单晶双面高效电池领域始终保持最前沿的技术研发和产业化努力,经过近三年的努力,利用离子注入技术提升电池效率并简化原有生产工艺,完成了对第一代熊猫N型单晶双面高效电池生产线的量产技术升级。同时通过与离子注入设备制造商-KingstoneSemiconductor(凯世通)的密切合作,通过创新的设备设计将该工序的综合使用成本(CoO)大幅降低至0.25美分/瓦,使新一代熊猫技术更具成本竞争力。新一代熊猫电池正面效率可达到21.5%,而且背面发电效率可达到正面的95%以上,领先行业同类技术。采用新一代熊猫电池生产的TwinMAX系列光伏组件(60片电池)正面发电功率可超过300W,在优化后的系统安装现场,组件背面可贡献最高30%的正面发电量,实际发电功率超过380W,等效组件效率超过24%,可降低25%以上的系统成本,对加快实现太阳能光伏平价上网有着非常积极的推动作用。

12
天合光能HoneyPlus高效多晶组件窗口效率达19.86%

  10月,天合光能光伏科学与技术国家重点实验室近日宣布,其自主研发的HoneyPlus高效多晶硅太阳电池组件,基于120片156mm×78mm自产高效多晶硅电池,经第三方德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(FraunhoferISE)测试,组件窗口效率达19.86%,再次创造了p型多晶硅组件窗口效率新的世界纪录。

  该世界纪录组件产品整合了自主研发的高少子寿命的多晶硅晶体、高效PERC多晶电池、高陷光及低电阻串联的高效组件等先进技术的优势,在窗口面积为1.514m2的大面积光伏组件上实现了19.86%的窗口转换效率。

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钧石能源:高效单晶异质结电池组件量产突破320W

  钧石能源(GS-SOLAR)近日宣布,经国家太阳能光伏产品质量监督检验中心(CPVT)检测认定,该公司自主开发60片组成的高效单晶异质结太阳电池组件功率突破320W。

  GS-SOLAR光伏技术负责人表示,此次测试的高效单晶异质结电池组件所采用的电池片全部来自集团旗下的福建泉州晋江生产基地--福建金石能源有限公司,福建金石能源高效单晶异质结太阳能电池项目是国内首条拥有自主知识产权的高效异质结太阳能电池生产线。

国际 
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36%!松下推出新型高效HIT太阳能电池组件

  2016年2月16日,松下生态解决方案北美公司宣布,推出创新型高效太阳能电池板,HITN330和N325光伏组件。

  该创新型异质结电池结构由单晶硅和非晶硅(无定形硅)层构成,其独特的金字塔式电池结构促成了其无与伦比的效率,可吸收更多的阳光发电,比传统晶体结构能效更高。

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43.3%!弗劳恩霍夫聚光光伏组件效率创新高

  弗劳恩霍夫ISE在2014年创造新的太阳能电池效率之后,于2016年2月,宣布使用集中光伏(CPV)技术的太阳能电池组件效率再次刷新世界纪录。据位于弗莱堡的研究院透露,此款新型迷你CPV组件包括四结太阳能电池,效率刷新了世界纪录达43.3%。

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ZSW使CIGS薄膜电池转换效率达22%

  3月份,巴登符腾堡太阳能和氢能源研究中心(ZSW)日前为铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池创下转换效率为22%的新欧洲纪录,得到弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(FraunhoferISE)的证实。

  采用实验室规格(0.5平方厘米)电池以及一系列优化工艺,创下该新效率纪录,实验室镀膜机采用共蒸发工艺。

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SunPower组件创下24.1%的效率纪录

  流光伏能源供应商(PVEP)SunPower(NASDAQ:SPWR)日前创下24.1%的新光伏组件转换效率纪录,采用实验室制造的IBC太阳能电池,日前得到美国能源部的国家可再生能源实验室(NREL)的验证。

  NREL科学家、光伏电池和组件性能实验室的经理KeithEmery表示:'SunPower的X-Series电池板通过我们实验室标准测试或报告条件,完成此项测试。该组件测量11310.1cm2(孔径面积),功率为272.5瓦。我们创纪录的24.1%的效率,对于硅基组件效率是一项新纪录。'

  SunPower此前的组件转换效率为22.8%,采用孔径面积较大为1.57389m2的太阳能电池。

18
RECSolar开始生产72片电池'TwinPeak'组件

  8月,一体化光伏组件制造商RECSolar表示,其开始批量生产其此前推出的72片电池'TwinPeak'组件,采用半切割电池和PERC电池技术。

  RECSolar表示,新的组件额定功率高达340Wp,从2016年十一月起将提供一个1500VDC版本。

  REC产品营销和全球扩张总监CemilSeber表示:'REC看到对于高效率产品的需求正在增加,而我们公认的TwinPeak技术可以提供高效产品。'

  TwinPeak系列还使用四栅及一个分离式接线盒,其号称较传统多晶硅72片电池组件可以提供额外20Wp。

  该公司此前曾宣布,其将把新加坡Tuas制造设施的所有生产迁移至其半切割PERC电池技术,用于其TwinPeak系列组件。

  据说该72片电池组件适用于所有地区,根据IEC61215&61730和UL1703标准,获得1000V最大系统电压的认证。

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26%!日本钟化晶体硅光伏电池效率刷新纪录

  在这一年,有很多电池组件效率世界纪录被推翻,实际大小晶体硅光伏电池效率突破26%这一消息非常令人振奋人心。日本钟化公司(Kaneka)与日本新能源和工业技术开发组织(NEDO)在进行高性能可靠光伏组件研发过程中取得此项效率突破。

  NEDO和日本钟化发表联合报告,此项效率记录通过使用高品质无定形硅、低电阻电极技术将异质结技术与背接触结构结合起来获取更多太阳能。

  六月份,SunPower打破了硅电池技术效率记录,使用实验室电池的组件效率几率达到24.1%。另外,ZSW使用CIGS技术的薄膜太阳能电池效率创世界记录达22.6%。

  日本钟化在太阳能组件制造业务方面不太知名,但是,凭借此项记录,其计划将投入商业化实际应用,最终目标是利用太阳能技术大幅降低发电成本。






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