如何製造效率更高、成本更低的太陽能電池?

這是光伏技術領域一直研究的問題。尤其是當下,主流PERC晶硅電池的轉換效率提升已逐漸接近瓶頸。尋找這一問題的答案,變得更爲急切。

光伏龍頭開始爭相佈局下一代光伏電池路線,並相繼宣佈技術突破。

10月22日,隆基股份(601012.SH)宣佈,其商業尺寸硅基異質結(HJT) 太陽能電池,經德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)測試,轉換效率達25.82%,打破世界紀錄。

一週後的10月28日,隆基股份再次宣佈,其硅基異質結電池的轉換效率,再破紀錄達到26.3%。

11月2日,晶科能源(紐交所代碼:JKS)推出2021年旗艦產品高效Tiger Neo組件系列。該組件採用N型TOPCon技術,量產輸出功率最高達620W,轉換效率最高達22.3%,並宣佈已實現大規模量產。

光伏是技術密集型行業。回顧中國光伏行業的發展歷程,技術路線一直是各光伏公司關注的焦點,甚至關乎着很多企業的生死存亡。

當新一輪電池技術革命來臨之際,哪一種技術路線能夠勝出?誰又能抓住變革機遇,在未來光伏賽道上力壓羣雄獲得先發優勢?

備受期待的N型電池技術

光伏技術路線主要包括晶硅、薄膜等。當下主流的技術路線爲晶硅。晶硅技術細分下,根據硅片環節長晶工藝的不同,可分爲單晶硅和多晶硅兩大門派。

此前數年,以高性價比著稱的多晶技術是行業主流,但自2015年起,單晶憑藉較高的光電轉換效率,開始佔據市場。2019年,單晶完成了對多晶的反超。

隆衆資訊光伏分析師王思敏曾對界面新聞表示,當下市場上九成以上的硅片都爲單晶硅片。

這一場主要圍繞硅片環節的技術爭奪,也催生了新一代龍頭的誕生。隆基股份因較早地意識到單晶技術路線的優勢,率先進行了佈局,這也促使其成爲目前全球最大的硅片和組件製造商。

光伏分產業鏈大致可分爲硅料、硅片、電池、組件等環節。眼下,晶硅技術領域內的新一輪變革,將以電池端爲重點。

若根據電池中的硅片摻雜工藝差異,晶硅電池可爲P型電池和N型電池。

其中,P型電池是目前主流太陽能電池。天合光能保持着210mm×210mm大面積產業化P型單晶硅PERC電池效率23.56%的世界紀錄。

P型電池在轉換效率達到22.5%後,即面臨轉換效率難再有效增加的問題,即出現了資本及技術投入邊際效益遞減效應。光伏技術迭代頻繁,電池轉換效率是最爲關鍵的指標之一。

相較之下,N型電池具有更高的效率和無衰減特性,單位面積上的發電量大,具有更大的潛力和市場空間。

業內普遍認爲,N型電池技術將成爲下一代電池技術的發展方向。

早在2013年,光伏國際技術路線圖(ITRPV)已作出預測,未來晶硅電池市場將由P型硅開始向使用N型硅轉變。

中信證券研究指出,N型電池技術工藝漸進成熟,降本提效明確驅動產業化提速,從而帶動產業鏈投資機會。N型硅料和硅片對於碳氧量、純度等指標要求高,將帶動原材料、核心設備及工藝水平的提升,有利於產業鏈龍頭生產和設備廠商。

普樂新能源科技(徐州)有限公司總經理歐文凱對界面新聞稱,預計2022年N型電池將具備性價比。

歐文凱表示,目前P型PERC電池生產成本約0.7-0.9元/W,量產轉換效率越來越接近理論極限效率24.5%。

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