技術大咖論多晶硅電池技術路線與發展趨勢
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3月28日,在中國光伏行業協會的指導下,由光伏材料與技術國家重點實驗室、光伏科學與技術國家重點實驗室、PVTT技術˙智庫和光伏產業觀察主辦,保利協鑫能源控股有限公司協辦的“2017多晶硅電池技術路線和發展趨勢研討會”在北京中土大廈隆重召開,中國光伏行業協會秘書長王勃華、保利協鑫能源控股有限公司總裁朱戰軍、光伏產業觀察˙艾萊資訊執行總編輯董葉青為本次大會致辭。

王勃華 中國光伏行業協會秘書長

朱戰軍 保利協鑫能源控股有限公司總裁

董葉青 光伏產業觀察˙艾萊資訊執行總編輯

上午主持人:宋登元 英利綠色能源控股有限公司首席技術官

上午專題演講環節

萬躍鵬 保利協鑫能源控股有限公司首席技術官

“金剛線切多晶硅片是性價比提升的關鍵,金剛線+黑硅+PERC的產業化推廣將有效增加多晶硅片的競爭力。”保利協鑫能源控股有限公司首席技術官萬躍鵬表示,“金剛線切割+濕法黑硅+PERC能使效率提升1.2%,性價比提升0.2元/pc。該技術具有很好的產業化推廣前景,晶科能源PERC+黑硅量產效率達到了20.5%,天合光能P型多晶電池實驗室效率也達到了21.25%。”

 會上,萬躍鵬為與會者詳細分析了“多晶硅片性價比提升之道”。他還指出,超級多晶或鑄錠單晶是鑄錠技術演進的終極高效產品,其與直拉單晶的效率差小于0.5%,成本比直拉單晶低0.5元/片以上,性價比卓越。該產品具有很強的發展潛力,有望顯著提升多晶硅片的性價比優勢。

王文靜 中國科學院電工研究所太陽電池技術實驗室主任

當下,PERC電池市場增長迅速,每年增長15GW。但如同所有技術一樣,PERC電池技術同樣面臨挑戰,主要問題在于光至衰減(LID),為此,中國科學院電工研究所太陽電池技術實驗室主任王文靜從單晶PERC電池的LID光衰、多晶PERC電池的LeTID光衰、PERC電池效率對于硅片的電阻率更為敏感、PERC電池的鈍化損傷影響成品率、可能會出現的更加低成本PERC技術這五個方面,詳細地為與會者分析了“單多晶PERC電池的問題”。

王琪 晶科能源有限公司首席科學家

賈銳 中國科學院微電子研究所太陽電池及系統應用研究中心主任

中國科學院微電子研究所太陽電池及系統應用研究中心主任賈銳以“多晶硅太陽電池效率提升途徑研究”為題演講并進行了詳實的分析,他表示:“多晶硅電池的效率提升還有著巨大的空間,經我們的計算表明,多晶電池效率,通過各方面的優化,產業化效率可以達到21%以上,樂觀估計能達到22%;隨著金剛線切割、黑硅技術的發展,多晶硅在未來3-5年內,還將占據市場的主流地位;n型多晶硅電池,為P型多晶硅的可持續發展提供了一條新的路徑。”

鄭加鎮 協鑫集成科技股份有限公司研發中心執行總裁

會上,協鑫集成科技股份有限公司研發中心執行總裁鄭加鎮詳細為與會者介紹“多晶黑硅PERC電池技術及產業化進展”,鄭加鎮認為濕法黑硅方案(MCCE)將成為有競爭力的選擇方案,“經過光伏產業鏈的共同努力,直接制絨或黑硅技術已經漸成熟并進入量產,有效解決金剛線切割硅片制絨難的問題;多晶PERC光衰減問題,通過燒結溫度優化及氫鈍化技術,也得到有效解決,光衰減可以控制在1%以下;經過協鑫集成的驗證,濕法黑硅PERC電池平均效率超過19.5%,干法黑硅PERC電池平均效率超過19.8%(最高達20.4%)。在多晶電池技術產業化的過程中,協鑫執行多頭并進的電池及組件產品路線。”

王栩生 阿特斯(中國)投資有限公司技術高級總監

阿特斯(中國)投資有限公司技術高級總監王栩生表示黑硅技術+金剛線切片將引領未來多晶技術。

他介紹,2011-2014年多晶硅的市場份額3倍于單晶硅,主要因為高質量鑄錠工藝的應用以及制造成本的降低。但單晶硅的市場份額在2016年有所攀升,這得益于拉晶技術的突破,金剛線切片技術的推廣,以及電池端PERC技術的導入。未來單多晶硅競爭還是依賴于電池效率提升的速度和制造成本降低的速度之間的博弈。

隨著技術的不斷成熟以及制作成本的壓力,金剛線切片的比例將越來越大,并將超越砂漿切片;黑硅技術的價值在于使金剛線切片在多晶上的應用成為可能。目前濕法黑硅技術已經通過GW級量產驗證,而黑硅技術+金剛線切片則是多晶光伏解決方案降本的“金鑰匙”。未來黑硅技術會成為多晶技術的主流,這將會讓多晶繼續維持晶硅的主流地位。

下午專題演講環節

下午主持人阿特斯(中國)投資有限公司首席技術官邢國強

中國建材檢驗認證集團股份有限公司副院長 肖鵬軍

CTC國檢集團副院長肖鵬軍介紹,受國家工業和信息化部電子信息司委托,CTC國檢集團(國家建筑材料工業太陽能光伏(電)產品質量監督檢驗中心)于2014年、2015年兩次對進入《光伏制造行業規范條件》名錄的企業進行了光伏產品的質量監督抽查工作。

符合工信部《光伏制造行業規范條件》第二批共31家組件企業32批產品在工信部支持建設的國家級太陽能光伏應用檢測實證基地(海南)進行了衰減率實證測試,第一年結果為:其中一家企業的一片組件失效,功率衰減達37%;兩家共七片組件的衰減率不符合工信部"多晶硅組件第一年衰減率≤2.5%的規定;第一年衰減率的主要分布區間為1%~2%。有一款單晶組件的平均年衰減率最低,約為0.4%左右。

在32批次的光伏組件中, 有2個批次60片電池單晶組件發電量在冬季(平均空氣溫度24.3度)每天每KW平均發電量分別為3.19度及3.14度, 而30個批次多晶組件每天每KW平均發電量分布在2.95度至3.22度之間,這表明被抽查的單晶組件每天每千瓦的發電量并沒有部分多晶組件高,但也表現不俗。

他透露,上述被抽查的組件都是事先沒有通知企業,而在企業的成品庫房隨機抽查的、經確認后的合格產品,且都是企業的主產產品,這32批次晶硅組件海南實證第二年衰減率的結果將于2017年5月統計完成。

楊凌美暢新材料有限公司董事長 吳英

"能源的未來是清潔能源,清潔能源推廣的關鍵之一在于光伏發電加快平價上網進程。"楊凌美暢新材料有限公司董事長吳英在會上表示,平價上網迫切要求持續降低非硅成本,這推動著硅片制造沿著出片更多、線耗更省、切割更快、硅片更薄的方向發展。為了順應這一趨勢,開發相應規格的金剛線就是未來的方向。另外,金剛線的持續技術進步及應用,也是推動硅片制造成本持續下降的一個關鍵環節,并最終為平價上網做出貢獻。

中科院物理所清潔能源室研究員 杜小龍

晶澳太陽能控股有限公司產品技術部高級經理 鐘根香

晶澳太陽能控股有限公司產品技術部總監鐘根香對高效低成本多晶硅產品的實現路徑進行了探討,首先介紹了準單晶退出市場的主要原因:由于高效多晶技術出現(效率提升0.3%以上),拉近了單多晶效率差,使得準單晶的優勢削弱;側部長晶造成全單晶片產出率低,含多晶晶粒的硅片堿制絨后明顯色差,市場接受度低;位錯密度高,效率與單晶差距明顯且效率分布較廣;使用單晶籽晶,得率低造成成本高。

但隨著單晶金剛線切片、PERC技術的推廣,使單晶硅組件產品優勢突顯,多晶必須進行降本提效用以提升產品競爭力。鐘根香表示,在推進金剛線切多晶硅片的推廣使用、促進降本方面,通過制絨優化,如采用黑硅等技術;鑄錠端改善晶體結構,如采用準單晶鑄錠技術制成(100)晶向的準單晶,直接采用常規堿制絨方式;疊加PERC工藝,提升電池效率及組件功率等方法,提升競爭力并促進總體系統成本的下降。

中利騰暉光伏科技有限公司技術副總 倪志春

中利騰暉光伏科技有限公司技術副總裁倪志春介紹了類單晶技術的優勢及存在的問題,與常規多晶相比,類單晶效率提升1.5%左右,而與PERC單晶相比,類單晶效率差異只有0.4%左右,這顯示出類單晶同時兼顧單多晶優點。但類單晶電池也存在著一些問題,如類單晶電池的堿制絨導致不同晶向腐蝕速率不一樣,電池表面形成高亮區域,組件端觀差異;電池EL圖像中類單晶邊緣除了有不同晶向外,還存在"帶狀"分布高位錯區域;硅片的晶向控制、位錯密度、碳氧濃度和雜質分布,以及側邊多晶等這些直接影響電池片效率問題目前還缺少深入研究。

德國SCHMID集團亞洲區銷售服務總裁 袁星光

德國SCHMID集團亞洲區銷售服務總裁袁星光介紹了SCHMID金剛線切割多晶硅片制絨技術的優點,具有工藝可靠、工藝流程簡單、高效益、維護設備穩定技術簡單、靈活性高、很容易地在目前生產線上升級兼容金剛線和砂漿硅片的制絨等特點。

他表示,采用SCHMID金剛線切割多晶硅片制絨技術,6個月左右就可收回投資成本。

 

南京日托光伏科技有限公司副總裁 路忠林

南京日托光伏科技有限公司副總裁路忠林表示,光伏太陽能的發展積累了很多寶貴的經驗和教訓,如行業規模空前擴大,但規劃無序;產品成本大幅降低,但犧牲了企業的合理利潤;光伏技術高度普及,但同質化嚴重;行業影響力快速提升,但政策措施配套不購完善;產能飛速增加,但差異化技術開發緩慢等。

促進行業健康發展需要新的方式,他認為應采取積極的政策導向,地方政府也應關注光伏項目的引進,還要制定行業規范等。而作為有競爭力的企業則要具有適度規模的新技術、低于行業組件制造的成本技術、能兼容其他產業化的先進技術等。

鑒衡認證技術副總 劉松民

鑒衡認證技術副總劉松民認為,創新認證和評價技術將保障"領跑者"再升級。"領跑者"計劃推動了光伏產業可持續發展,而如何促進技術創新?如何進行全過程的質量管控?則是大家關注的難題。他表示創新認證和評價模式,支撐技術創新;完善認證和評價標準,全面保證質量;有效建立信任,引導光伏行業供需的有效對接和結構升級,將為光伏產業的可持續發展保駕護航。

英利綠色能源控股有限公司首席技術官宋登元介紹了黑硅技術在多晶硅太陽能電池應用上的研究成果,他表示黑硅技術在電池端提效明顯,在光學特性方面,黑硅技術可實現金剛線切多晶片制絨,匹配金剛線切割技術能有效降低成本;在鈍化方面黑硅技術仍有優化空間;在PERC結構上黑硅技術可實現更高效率提升;未來工業化多晶電池生產技術方面,黑硅技術與PERC技術都將是發展趨勢,但短期仍有許多工作需要進行研究和提升。



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