天合光能冯志强:PERC技术的大面积电池效率可以达到22%以上
10月19日,2016中国光伏大会在北京新国展开幕。20号下午,在E1馆创新剧场举行了以“锻造应用领域的王者”为主题的演讲,各国光伏行业顶级技术专家齐聚一堂,探讨如何从硅材料、电池、组件、系统的优化创新中寻找成本进一步下降的空间。来自天合光能的副总裁冯志强表示,PERC的发展历程是从小面积到大面积一个过程,2010年把电池效率从19%以上,做到了20%以上,后来到了2015年,太阳光能做了20.4一个实验室记录,到了去年的下半年,现在做到了21.13%,这个记录是目前为止,PERC电池是保持了一个记录。目前大面积的电池,用PERC结构可以做到22%以上。
以下为冯志强的演讲实录:
主持人:今天下午的创新剧场现在开始。我看我们下面是高朋满座,我也是很激动。不光是济济一堂,我们的门外,我们两边都是人,都是渴望了解我们的最新技术,渴望见到6位领军人物的精彩发言,听他们的见解。我们今天的题目是什么呢?我要看一下这边,今天是锻造王者,我们新能源,我们光伏应用领域的王者,大家知道什么叫做王者?王,只有一个。我们的技术大家都是知道,就是不断地创新,就是来应对5毛5,6毛5,7毛5这样的电价。国家底气从那里来?就是靠6位王者,代表行业他们的企业,还有我们的其他的相应的企业。我在这里就不详细地赘述了,因为专家的发言更精彩。介绍一下我个人,我是来自于东旭蓝天新能源股份有限公司,徐永邦。今天我们每一个嘉宾15分钟,其中我要占用其中一分钟,这一分钟就是做一下我们的这些王者们他们的何以成为王之?嘉宾一个个简介,每人14分钟,现在我们有请我们第一位王者,冯志强博士。做一下简单的介绍,他是我们天合光能技术副总裁,也是我们光伏科学技术国家实验室的主任。也是国家在这一个领域,一年14次打破光伏电池最高记录的领军人物,现在我们以热烈的掌声有请我们的冯博士和我们共享电池从试验室向产业化进展。大家掌声有请。
冯志强:这一段时间把现在做的一些结果给大家展示一下,从开始到现在已经有14个最高纪录了,最上面这个是最新发布的。这个里面有6个是跟这个有技术有关的。单晶,多晶的组件,在当时是最高的记录。有的是刷新自己的记录。这个今天中午有一个电池的书刊的介绍,那个书会详细地介绍,从什么时候发展,最早是1988年。有一个论坛也是讲了。那个时候单晶电池效率做到25%,这个世界纪录保持了14年,一直到日本破了25.6的一个世界纪录。这个是文章里面摘出来的,这个背后结构上的一些微小变化,概念基本上一样的。现在这个已经达到了量产化,规模化一个水平。所以,现在产业化里面看到非常热。当然,是单晶开始。
去年做了一个报告,有这样一个图。这个里面有几个过程,这个里面有重要一步,实际上就是PERC。往后已经有一些人在做了,往后,就是今天上午一个报告,专门讲了这个,就是在未来才可以实现量产,PERC的发展历程,小面积到大面积一个过程,2010年实际上就是什么呢?他们都是把电池效率从19%以上,做到了20%以上。在以后销售又提高了,当时我们在2013年左右,太阳能光能11年开始研发了,后来到了2015年,太阳光能做了20.4一个实验室记录,当然也是大面积的,就是6英寸的单晶的片子。他当时做了21.7,这个是去年做的一个。到了去年的下半年,现在做到了21.13,这个记录是目前为止,PERC电池是保持了一个记录。目前大面积的电池,用PERC结构可以做到22以上,这个是可实现的。现在目标就是产业化,而产业化电池平均效率可以做到什么呢?可以减去百分之一,这个是我们的目标,我们非常接近这个目标了。
这个都是博士上午报告里面展示过,和他报告一样的。我们做了22.13,就是单晶,2015年年底,VOC做多680。就是可量产一个技术,现在已经实现了。多晶,我们看一下这个历史,1995年开始,到2004年都是已经开始了,那个时候都是用二乘2的平方厘米的小厘米实验室记录。当时就是20.4%,这个记录保持了10年以上,一直到了2004,2005年,太阳能光能做到了,当时做了什么呢?21.04,后来做了一个最高记录21.25,这个记录也是被马教授写在他的一个上面去了,这个是最新的结果。就是把多晶的PERC电池做成组件,我们是半片组件,做成了组件以后,我们看一下组件的窗口效率。那么,我们在2015年就已经有一个19.2,当时19.14,我们看一下是19.2%,他们做了一个19.5,今年3月份,他们在那个会议上做了这个宣告,我们在另外一个城市达到一个记录19.83,这个就是什么呢?就是一直在增加。组件端我们没有做什么,就是分装好,尽量减少这个CTM,我们把它切换,说明这个功率损耗更少。实际上,最大的贡献还是来自于电池,都是20点几的一个效应,做成60片组件。所以,这个(英文)上面,这个里面太阳能光能两个,进入多晶的电池效率的世界纪录。这个是2014到2015。这个是一个生产线,产业化可以做到21.1%,这个两个非常的重要,我们做到99.8%。这里就是我们可以看一下,PERC这个电池,这个VOC范围不一样的。黄色和绿色,这个是一般的。用这个电池以后就是红色的,这个整体平均的提高,这样提高情况下,这个温度系数在降低。所以,这个对于未来真正产品实际发电量非常有贡献的。那么,还有一个就是什么呢?LID衰减,这个是产业化里面一个关心的问题。我们看到也是做了一些这个方面的研究工作,上面一个点,这个是我们的单晶硅的电池的做成组件以后衰减一个测试,基本上保持2%左右。当然,这个是经过了360千瓦时一个测试,也就是说他比IEC标准更严格,如果没有这个测试,一般的电池衰减是4%到5%,甚至5%以上,我们认为就是不可量产,不可作为一个稳定的可靠性产品。
我们专门与LID试验方法测试我们做了一个研究,这个是和另外一个集团共同承担的,这个是一个863项目,这个是最后一个863项目,就是专门研究这个PERC电池的一个衰减问题,这个是一直持续在做,到400小时,这个衰减也是基本上是在2%左右,右面这个图就是这个电池衰减小于3%,其他有一些对比,有可能就是很大,这个是一个大致的情况。
后面两页总结一下,除了PERC以外,还做了N型PERC电池,这个是目前一个结果,最右面是一个平均值,这个是一个平均值,中间是什么呢?这个里面是PERC多晶,这个是单晶目前一个水平。这个是最后一页。我们可以看到,未来这些可量产,已经量产的技术以外,中间这个线,这边可量产,已经量产,那边是实验室做,还在上面研究的这些电池效率和组件功率的一个对比,这个是要实现更高效电池一个路线图,可以看一下,从(英文)以后,我们可以量产了。但是,综合考虑,我们还是考虑这个成本。这个(英文)以上,如果做更高效的呢?就是(英文)电池。我们现在可以做的更高效,功率做到320瓦到330瓦之间,往上走,我们现在世界上面有人做。但是,这些还没有真正的大规模地量产,所以还是在试验室做。现在可以预测的,今天上午马教授专门讲这个,就是更前沿的技术,我昨天也是问他了,可量产时间点是什么?大致上估计一下,就是什么呢?就是在10年以后可能会量产。所以,这个是目前我们可以看到的一个电池效率组件功率的一个情况。
谢谢大家。
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