過去一年,在技術(shù)迭代的推動下,光伏產(chǎn)業(yè)從制造端到應(yīng)用端正全速前進(jìn)。

華夏能源網(wǎng)(公眾號hxny3060)獲悉,1月26日,國家能源局發(fā)布的2023年全球電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2023年全國新增光伏裝機(jī)達(dá)216.88GW,同比增長148.12%,近乎是此前四年的總和。

同時,光伏制造產(chǎn)能在過去一年狂飆突進(jìn),2023年底,中國光伏組件產(chǎn)能或已超850GW。行業(yè)發(fā)展也進(jìn)入了新一輪產(chǎn)業(yè)周期,在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),n型技術(shù)和產(chǎn)品都在加速替代p型。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會的統(tǒng)計(jì),僅在硅片環(huán)節(jié),n型硅片產(chǎn)能的占比就已達(dá)到60%-80%。

中國光伏裝機(jī)持續(xù)放量、光伏制造產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,可以說是由中國企業(yè)家的創(chuàng)新精神推動的。日前,長三角太陽能光伏技術(shù)創(chuàng)新中心主任沈輝在接受華夏能源網(wǎng)采訪時表示,是中國企業(yè)加快了光伏技術(shù)迭代的周期,讓光伏的產(chǎn)業(yè)化加速發(fā)展起來。

在產(chǎn)業(yè)界的共同努力下,各類新型電池技術(shù)都在飛速發(fā)展中。其中,此前默默無聞的BC類產(chǎn)品,在去年成為產(chǎn)業(yè)熱門。憑借不斷的技術(shù)創(chuàng)新, BC電池及組件產(chǎn)品,目前已頗受市場認(rèn)可,正在朝著n型新一代技術(shù)中的全新主流方向邁進(jìn)。

BC技術(shù)站上“C位”

BC電池,即全背電極接觸晶硅光伏電池,與TOPCon、SHJ(硅異質(zhì)結(jié))一起,并稱n型電池三大技術(shù)路線。“后PERC”時代,三者中誰能取代PERC成為主流,一直是市場爭論焦點(diǎn)。而此前,BC類電池受限于技術(shù)難度、成本不受控等因素,相對較為“小眾”,大量押注BC技術(shù)的只有愛旭股份(SH:600732)、隆基綠能(SH:601012)等少數(shù)企業(yè)。

但隨著愛旭、隆基等企業(yè)吹響B(tài)C技術(shù)沖鋒的號角,受益于持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新與突破,以及漸成規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈配套,BC技術(shù)已擺脫“小眾工藝”的標(biāo)簽,成為推動n型技術(shù)升級迭代的重要力量。

“從光學(xué)層面上來看,BC電池是最完美的。”沈輝向華夏能源網(wǎng)表示,由于將電極放在了背面,可以最大限度地受光,因此從光的利用方面來說,BC技術(shù)有著獨(dú)一無二的優(yōu)勢,是光伏技術(shù)重要的發(fā)展方向之一。

由于BC電池的正面無柵線遮擋,其光電轉(zhuǎn)換效率更高。此前,曾有業(yè)內(nèi)專家向華夏能源網(wǎng)表示,BC電池的效率與相對應(yīng)(正背面接觸)電池結(jié)構(gòu)相比,可以提升0.5%-1.0%。

同樣,由于正面無柵線,極大提高了組件的美觀性。其他晶硅光伏組件,基本是以白色條框分割出一塊塊藍(lán)色色塊,在使用中無法與建筑和周邊環(huán)境融為一體。而BC組件可以設(shè)計(jì)為純色,更具簡約美感。也因此,BC組件深受分布式光伏的青睞。

但是,BC類產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)化方面面臨的挑戰(zhàn)也非常巨大。

一方面,BC電池的制作工藝相對更復(fù)雜,對硅片少子壽命要求高、技術(shù)難度大、制程工藝長、對材料的要求高、成本難控制。

另一方面,雙面率偏低,使得BC電池很難滿足集中式場景的發(fā)電轉(zhuǎn)換效率要求。大型電站等集中式場景更希望有較高的雙面率,PERC的雙面率約65%,TOPCon的雙面率約80%,SHJ雙面率85%-90%。但是,BC所有柵線都在背面,雙面率普遍較低,有待通過創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)一步突破。

此外,銀漿等材料的使用,使得BC制備成本難以下降,并且,行業(yè)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)制造BC電池時間尚短,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈配套尚未齊全,難以形成規(guī)模效應(yīng)。這也制約著BC電池成本的下降。

ABC引領(lǐng)技術(shù)突破

雖然BC技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn),但可喜的是,通過對技術(shù)創(chuàng)新的不懈追求,愛旭股份等先鋒企業(yè)已經(jīng)取得眾多關(guān)鍵性技術(shù)突破,使BC類產(chǎn)品競爭力日盛一日。

其中最值得一提的是在ABC技術(shù)路線上的突破。ABC(All Back Contact)電池由愛旭自主研發(fā),是一種基于n型襯底硅片技術(shù)的BC類電池結(jié)構(gòu)。目前,ABC產(chǎn)品已取得了六大技術(shù)突破。

一是新一代ABC硅片技術(shù)。

愛旭開發(fā)的新一代硅片技術(shù)——輕摻雜超導(dǎo)磁控直拉法(LD-MCZ),突破了電阻率控制和斷線控制兩大挑戰(zhàn),生產(chǎn)出來的硅片氧濃度在10ppma以下,少子壽命在10000以上。這種高阻低氧的高質(zhì)量硅片,為晶硅電池向上突破到27%以上的量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率打開了通道。

二是超快激光圖形化技術(shù)。

BC技術(shù)的一大難點(diǎn)是圖形化。愛旭首創(chuàng)的超快激光圖形法技術(shù),通過飛秒、皮秒、亞皮秒超快激光一步法完成加工,精度準(zhǔn)、效率高,實(shí)現(xiàn)了電池產(chǎn)品的低成本、高產(chǎn)能和高良率,也適合大規(guī)模量產(chǎn)。

三是無銀化金屬涂布技術(shù)。

減少銀漿的消耗,一直是光伏行業(yè)面臨的技術(shù)難題。愛旭獨(dú)辟蹊徑,首創(chuàng)了無銀金屬柵線涂布技術(shù),通過電化學(xué)及化學(xué)手段鍍銅、鎳、錫,帶來充沛且更易獲取的原材料,并在10GW規(guī)模的生產(chǎn)線上取得了全面超越印刷銀漿的工藝效果。

四是高可靠0BB串焊技術(shù)。

愛旭開發(fā)出的高可靠0BB串焊技術(shù),讓銅焊帶與細(xì)柵線通過焊接實(shí)現(xiàn)合金化,提高了組件的可靠性,降低了封裝損失。這一串焊技術(shù)成功解決了金屬柵線的過焊、虛焊、載流子渡越時間和電流收集路徑過長,以及眾多交錯重疊導(dǎo)致的短路與漏電等問題。

五是雙面率達(dá)到70%。

BC技術(shù)此前被行業(yè)認(rèn)為雙面率偏低,只適合單面發(fā)電。但愛旭在去年12月發(fā)布的新款A(yù)BC組件,卻將雙面率提高到70%。愛旭結(jié)合最新的電池精細(xì)圖形化設(shè)計(jì)技術(shù)與獨(dú)創(chuàng)的0BB組件整版串焊技術(shù),使得電學(xué)及光學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)不再相互沖突,徹底扭轉(zhuǎn)了BC組件背面不發(fā)電或發(fā)電貢獻(xiàn)極小的困境。

六是ABC組件的可靠性提升。

愛旭在提升ABC組件品質(zhì)方面也下足功夫。通過電池硅基體全鈍化、非燒穿無銀金屬化技術(shù),提升了電池的可靠性;通過“一”字型焊接技術(shù),提升了組件的可靠性;通過防陰影設(shè)計(jì)、全面積受光和全鈍化的電池結(jié)構(gòu)等,提升了ABC電池及組件的抗衰減和耐候性,ABC組件的首年衰減≤1%,后續(xù)年度衰減≤0.35%,在整個生命周期內(nèi)ABC組件產(chǎn)品相對于PERC產(chǎn)品可多發(fā)15%以上的電。

ABC產(chǎn)品備受市場認(rèn)可

光伏企業(yè)憑借什么來穿越產(chǎn)能過剩的周期,無疑是當(dāng)下行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為“先進(jìn)產(chǎn)能永不過剩”,沈輝教授也表示,“光伏寒冬”是一個優(yōu)勝劣汰的過程,先進(jìn)的產(chǎn)能可以借此機(jī)會發(fā)展起來。

n型技術(shù),尤其是其中的ABC電池,無疑就是這樣的先進(jìn)產(chǎn)能,它已經(jīng)表現(xiàn)出了旺盛的生命力。

ABC技術(shù)的擁有者愛旭股份,成立于2009年,是全球領(lǐng)先的新能源科技企業(yè),聚焦光伏發(fā)電領(lǐng)域,為客戶提供太陽能電池、組件及光儲用一體化全場景解決方案。愛旭目前擁有廣東佛山、浙江義烏、天津、廣東珠海、山東濟(jì)南五大生產(chǎn)基地。

愛旭的ABC產(chǎn)能目前正在穩(wěn)步推進(jìn)中。去年年底,愛旭珠海基地10GW ABC電池及組件產(chǎn)能整體實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn),ABC電池平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)26.8%以上。愛旭義烏基地15GW ABC電池及組件產(chǎn)能已進(jìn)入試生產(chǎn)階段。

行業(yè)激蕩,唯強(qiáng)者方能堅(jiān)守。在光伏產(chǎn)能過剩之際,愛旭擴(kuò)產(chǎn)的底氣,正是源于其持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,已獲得了市場的認(rèn)可。

此前,由于高效率、美觀性等優(yōu)勢,愛旭的ABC組件在歐洲、日本、韓國等海外分布式市場已頗受歡迎。僅在歐洲,愛旭的ABC組件銷售網(wǎng)絡(luò)就已覆蓋英國、德國、荷蘭、波蘭、羅馬尼亞、捷克共和國、匈牙利、立陶宛、拉脫維亞、愛沙尼亞以及巴爾干等國。就在1月份,愛旭又與波蘭知名光伏分銷商INSELL簽署了一項(xiàng)協(xié)議,將在3年內(nèi)向其供應(yīng)200MW高雙面率ABC組件。

而隨著技術(shù)突破,雙面率大幅提升至70%,ABC組件不再局限于分布式場景,愛旭也隨之調(diào)整了市場策略。

日前,愛旭透露,2024年的市場開拓重點(diǎn)將放在中國。1月16日,愛旭與天津能源投資集團(tuán)簽署了2.5GW ABC組件戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將在項(xiàng)目開發(fā)、產(chǎn)品供應(yīng)及一體化解決方案等領(lǐng)域開展深度合作。協(xié)議的簽署標(biāo)志著愛旭開始大舉進(jìn)軍國內(nèi)集中式及分布式場景業(yè)務(wù)。

學(xué)界人士也對ABC也充滿期待。沈輝表示,“希望愛旭能堅(jiān)定地、大踏步地向前走,尤其在BC技術(shù)方面,能在國際上率先做出表率,帶動大家朝著一個方向前進(jìn)。”

隨著愛旭在集中式、分布式場景的全面發(fā)力,2024年,預(yù)計(jì)ABC組件市場份額將迅速擴(kuò)大,有望再為光伏技術(shù)迭代踩下“油門”。