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阿特斯中国区CTO邢国强:光伏量产技术的进步和挑战

鏃ユ湡;2019-06-19  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  北极星太阳能光伏网讯:第十三届(2019)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)论坛在沪火热进行中。6月4日光伏前沿技术主题论坛上,阿特斯中国区CTO邢国强对光伏量产技术的进步和挑战问题进行了演讲。

  邢国强:今天非常高兴能够来到这里,来给大家做一个分享。我今天早上唯一一个从制造商的角度做介绍,我会跟大家分享一下量产方面的技术发展,以及相应的挑战。

  对于光伏技术的发展,我们在这个行业的人,我觉得在过去的3-4年的时间,真的觉得是令人激动的几年。因为技术的进步和发展是进步了很多,同时也是发展非常快。所以要去描述这样的趋势,可以说就像是好莱坞的电影,也就是我们速度与激情这样的一个描述。

  这张图上给大家看一下,介绍我们的公司,我们公司已经是33GW的组件发货量了,同时有4.6GW的光伏项目已经交付了。这是我们的阿斯特阳光,我们其实就希望能够去创造不一样的技术和产品。对于我们每个人来讲,就像是NEUHAUS博士,我们都看到了这样的趋势。这一页给大家展示的是学习的速率,就是光伏的组件,在过去12年学习的速率增加了40%。未来的里程碑就是下一次翻番达到TW的水平,这个能够在2022年实现。价格趋势会是什么样子呢?是不是达到下降23%的水平呢?技术的改进是非常重要的方面,还有一方面是规模经济的发展。

  这边我使用彭博社的,找到了技术进展,传统的铝BSF、电池,它们的市场份额后来由单晶、PERC取代,明年以及2021年,多晶、PERC将会不断发展,到了2021年我们会看到,然后你看到两者各占50%。

  这张图给大家展示多晶硅技术发展,在过去十年左右的历史。铸造技术本身生产能力大幅上升,还有高性能模块不断发展,在去3、4年当中,可以说大幅发展。我们用了一些缩写,一个是P3,它是MCCE+DWS的晶片技术。到了P4技术,就是P3+PERC,现在我们再用P5技术,就是铸造单晶硅,也就是说在多种成本下的单晶效率,在引入更大的晶片方面,我们是领袖。我们现在用的晶片尺寸是166毫米。

  NEUHAUS教授已经介绍了PERC这个技术,从原来的铝BSF技术,现在我们转移到了PERC技术,对其后侧进行结构改变,就成双面结构,这已经成为主流。但是这边有很多挑战,因为本身表面钝化,所以说它的大小变得越来越重要。LeTID,还有LID等等,因为更多的电压在模块侧,那些连我们不能够忽视,而双面PERC我们每个人都在讲,双面系统更加可靠,更加有效率,怎么实现呢?当然要开发很多技术才行。

  所以我用这张片子给大家展示一下,光致衰减,以及光和高温致衰减。LeTID这个衰减是在高温下产生,需要更长的时间才会衰减。我的同事们今天下午也会做演讲,专门讲LeTID,风险测量,如何来削减风险,如果大家感兴趣,可以今天下午专门去听这个演讲。

  LeTID在单晶硅、多晶硅都会出现,在去年就有讲过LeTID平均,实际上是单晶硅比多晶硅高1.7%,所以我们要应对LeTID的风险。在我们公司,我们花了4、5年专门开发LeTID的削减技术,从材料这方面,从电池工艺方面,更加重要的是电池制造完成之后还要做高级再生,这样才能够消除LeTID。而且在生产工艺当中,质量一定要大幅提升。结果UNSW比较了不同公司的LeTID,而我们是LeTID控制方面的领袖,而且我们的用户也对我们产品P4更加有信心。

  这张片子我非常喜欢,这张片子展示了我们公司的电池技术演进过程,这个就表现出技术升级如此之快,多发生在过去3、4年,每个颜色代表了不同的技术。P2技术、P3、P4,一直到P5。如今100%的一些电池都已经转换化PERC技术,如果说你比较一下前面博士的演讲,事实上我们在这些技术上面是完全领先的。对于PERC电池效率的提升我们有自己的路线图,我们有很多工作可以做,才能提升其效率,能够达到23.1%。

  我要再讲讲P5,它是铸造的单晶硅,这个不是新的事物了,这是7年前很多公司做了这样的研究,甚至进行了试生产,但是对我们来说,我们要以一个多晶硅的成本实现单晶硅的效率。我们的黑硅技术在P5的开发当中至关重要,我们在表面上进行MCCE技术进行处理,这个就给我们带来非常好的电压,而且更加美观,使P5模块更加漂亮。

  这里大家可以看到,在P5技术下,我们可以提升模块电压,提升15瓦。P5和CCE单晶硅是4到5瓦的差异。而且大家可能听到过上周我们的新闻发布会上,我们的研发团队设定了P型,大面积电池,这是单晶硅,这是22.28%,而且都是大规模生产技术,用了黑晶硅,然后进行了钝化,也使用了传统的氧化铝,后侧背化,然后也进行了金属化技术的应用。

  NEUHAUS博士讲到模块技术是一个隐藏的冠军,现在冠军已经登堂入室,进入到生产阶段。过去3、4年当中,我使用了,当然这是我们自己的术语。最早我们是五个总线,现在是多个总线,传统的背板到玻璃一直到双面,晶片大小从156变成了157,现在达到了166毫米。我们在打造400瓦的模块,然后我们不断提升技术,到叠瓦技术。

  这个就展示了模块技术发展的产品组合,2017年的时候,我们用了半切技术,叠瓦技术。有听众就问,选什么模块好?要看应用才对。这也同时要看平准电价的要求,一个是HiDM,或者叠瓦,模块的效率更高,更美观,放在屋顶比较合适。也可以是双面的,HiKu或者BiHiKu,我们去年就是双面模块,出了3GW的产量。

  大家看到模块的电容是在不断变化,2017年的时候只有2.7GW,这是半切的。而绿色部分,展示的是多总线的,也有半切的。到了年末,2019年年末,大家看传统的已经变成少数了,所有的模块都已经升级,到高级模块技术产品。

  我要用一张片子给大家展示一下半切本身带来的优势,我们认为这个技术将会成为主流,应用到未来模块生产当中。因为当有了PERC电池和模块的电压,提升幅度交大,通过半切,电流降了一半,电阻下降了75%。然后功率上升,可靠性上升,温度也得以下降,下降1-3度,这要看环境。而且对于太阳遮蔽有更好的耐受,所以我们现在是400W的产品。大家记一下,半切技术将会变得越来越流行。

  如果说你比较平准电价在不同模块之间的差别,你会看到HiKu是有平准电价的优势,在高于其他的的,这边的差距是1%到2.8%的差异。这是双面的,这真的是热门技术还是因为炒作呢?我觉得对于双面的组件,我们将会看到可以提升系统的收率,我们也需要回答很多的问题。比如说它的精准性,比如说双面的系统,我们的增益会有多大,同时我们如何最好的来进行双面系统的运营和运作,之后王博士会给我们专门做一个演讲,也会讲到双面的技术。我们如何去改变,或者说改善双面的组件可靠性?这些都是要去回答的问题。

  这部分就不非常详细介绍,只是给大家展示一下我们公司所设置的如此多的双面测试基地,是在全国各地,有些系统已经是在全年收集了数据,有些系统才使用几周的时间,才刚刚才运行。但是我们可以看到,这种双面的系统是会有5%-10%的增益,也就是在我们的单晶硅的系统中。

  时间也到了,这里是我的一个总结。技术的演进是非常快速,同时我们也看到PERC电池的技术可以带来很高的效率,但是也同时面对着一些挑战。我们必须要把组件和系统结合起来,整合起来,才能够得到最佳的效率。我们光伏的制造商,不管说是一家新的,还是说我们的老的,不管是大的,还是小的厂商,我们都需要去适应,然后不断发展新的技术,才能够生存下去。谢谢!

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  《光伏的世界》这是一本全面系统地介绍光伏发展的过去、现在以及未来的汇总文集,涉及内容广泛,可满足不同读者群的需求。文中不仅包括主编沃尔夫冈·帕尔茨博士本人在其50多年的新能源事业中,对光伏发展的深入了解和系统总结,也包括全球范围内从事新能源或光伏行业的专业人士对光伏艰难发展的回顾、

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