乐叶光伏郑直：未来十年单晶电池效率优势将持续扩大
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。乐叶光伏组件设计中心技术专家郑直表示，单晶效率更高，这个效率更高的组件可以更好地降低LCOE成本，降低土地，降低人力等，未来十年单晶电池效率优势将持续扩大。
以下为郑直演讲实录：
主持人：谢谢金浩博士的演讲，今天会议时间有限，我们在每一位领先者，每一位讲完以后没有安排提问环节，因为时间太紧，大家谅解，如果后面有进一步的问题需要向专家咨询探讨，我们可以在这一个创新剧场之后和专家面对面个别交流，这个是第一。第二，我也是没有对我们的专家按照我们的介绍从头到尾哪一个学校毕业，一直到现在做详细的介绍，因为也是为了节约时间，因为我有依据，在我们的会刊，我们刚刚金浩博士，大家看一下第69页有他的详细介绍。下一位郑直博士，在73页有他详细的介绍。我们今天要来听的就是各位领军人物的干货。所以，这些文字介绍的，我就没有逐字解释，也是为了更好地让我们和我们的专家，把他们的知识，他们的见解，他们的成果和我们纪实地进行分享。大家注意到了吗？前面几位专家虽然也是有谈起了我们一些技术的单晶，多晶。以多晶为主，无论是我们国家，还是最初开始应用的就是多晶。但是，前几年单晶比例是在缩减，多晶比例一天一天在增长。但是，随着我们国家另外一个世界级领先企业，乐叶，开始介入，它的性能，他的表现已经被投资商业，被我们用户所接受。在天津学术大会上看他做过一些。晶硅和单晶和多晶，原来一直有之争，光伏从来不寂寞。到后来又逆变器一些情况。今天我们的多晶和单晶，有的厂家也是逐渐地开始做单晶了，我们不要忘记了，我们单晶方面第二次的领先的乐叶。我也是说一下，可能第四次之争就是我们的光伏为代表的可再生能源和常规能源之争，这些之争我们有底气了。就是6位领军者他们技术不断地创新，成本不断下降，让我们和他们有这个之争。我介绍到这里，现在有请今天的第5位演讲者，我们的演讲者，也就是我们的单晶硅技术的杰出代表，郑直博士。大家欢迎。
郑直：谢谢介绍，说我是单晶硅代表不敢当，我跟大家做一个技术交流，讲讲我们研发的成果。同时，给大家带一点干货过来。第一页，不多讲了，因为上午听过杨教授，在座同仁都是已经比较了解了，单晶硅，从质量上面讲比多晶硅有很多的优势。包括更少杂质，没有位错，没有精介，氧含量比多晶硅高那么一些。
所以说，以前单晶硅有一个不如多晶硅的情况，就是LID现象，下面就是单晶硅组件和多晶硅组件在安装以后4个月以后发电量对比。单晶硅组件装上去以后很快一个月以内这个功率就是衰减了3.5%左右，虽然后面有所回升，但是初始衰减还是多余多晶硅，这个是传统单晶硅面临一个问题，就是初始光衰比较大。
关于这个光衰，大家仔细分析一下可以发现，引起他光衰有很多原因，列出来4个原因。第一个原因，硼氧复合引起短期LID上升，6个月可以恢复。FE-B对分解释放出来的填隙Fe原子形成深能级缺陷、降低少子寿命。单晶硅就是差与多晶硅，所以，乐叶作为只做单晶硅企业，我们感觉我们有责任可以解决这个问题。首先，给大家来一点比较干的干货，一些理论知识，这个里面两个图。第一个图，就是一个模型，说明光衰和晶体当中的浓度都是相关的，简单来讲，就是这个晶体硅这个浓度很高，氧浓度很高，这个光衰就是很大。
第二个图，就是三个状态。以前大家以为只有两个状态，一个是光衰以前，一个是光衰以后，后来我们发现其实还存在第三种状态。这个情况也是可以稳定那边，不会光衰。这个后面要用到的。
所以，解决单晶硅其实三种途径。第一种途径，不用硼，这样可以解决掉光衰，这个有浪种途径。第一种用N型硅，用其他N型元素参加，这样就不会用硼在里面。第二，用鎵参加。还想用现有的硅片，第二种方法，就是我们降低硅片当中的氧的含量。我们可用这个里面的含量，我们可以用MCz方法，这个是第二种方法。然后，如果是前两种方法都是不适用，可以由第三个方法。借助与前面说的再生态，如果说用光注入，用电注入的方法，使得这个太阳能电值进入再生，这个也是可以稳定存在，没有光衰的。所以，总体来看，现在有三种降低LID的途径。那么，接下来介绍几个我们现在的工作例子。这个其中第一个，就是我们通过降低了硅片当中的间隙氧浓度减少LID，我们设计了一个试验，这个试验里面有3组不同的硅片，他们的电组率分别控制在2.1，1.8，1.4左右。然后，对于每一种电阻力硅片我们在里面设计了5种不同的氧的含量。然后，每一个具体的氧含量里面有20片硅片，制成电池，比较他们的寿命，还有电池的效率。
然后，这边这个图上面是我们的电池的效率，大家可以看到，对于每一组硅片来讲，水平这个央含量的减少，这个转化效率是在不断地提升的。与此相对应的，大家看下面这个图，对于这个硅片来讲，随着这个氧含量减少，这个寿命也是在延长的，光衰了以后，这个和上面一个结果两者是一致的。OK，这个对于硅片量子效益进行了测量，这个图里面有两个图对比，左边是间隙氧含量在5PPMA的样品，右面是间隙氧含量在10PPMA以上的样品，两个对比大家可以发现，经过48小时以后，这个和前面讲的有关的光衰理论是一致的。因为光衰主要就是由于什么呢？就是由于这个寿命降低，这个寿命降低就是带来在长波方向的一个降低。所以，如果说我们可以成功地把硅片当中的间隙氧含量控制在5个ppma以下，就可以很大程度上缓解LID的问题。
讲完光衰，接下来介绍一下Hi-MO电池，这个有两个特点。第一个，和其他的电池是一样的，采用就是PERC工艺，乐叶电池都是低光衰的PERC电池，所以，这个图前面，包括了我们的牛总，还有金博士讲了很多，我们的PERC工艺和大家基本上一样的，除了原材料用的硅片是这种低光衰硅片以外，其他的基本上都是一致的。
左下角就是是一个图，可以看到PERC电池，长波方向上面也是有一些东西，这个是我们的一个PERC电池，做到了这转换效率，组件平均功率是这么多左右，然后，对于我们的Hi-MO做成组件以后，我们对于组件端也是做了大量的测试。首先，对于它的DH，就是TC，还有UV，我们都是按照3倍的标准来执行的。然后，对于这个载荷我们是按照反面3600，3600风载，8100雪载荷，新的1000次动态载荷。因此，我们对于我们的组件可以说是做了充分的一个可靠性的监控。
Hi-MO1电池相对于传统的单晶来讲更具优势，优势体现在几点。首先，是低光衰，这个是最大的一个优势，其次，转化效率高于传统单晶，然后，弱光效应，温度系数系数低于传统的单晶硅，这个左上角是一个弱光响应，右面是模拟一个值，如果采用Hi-MO1电站，相同装机量情况下，首年发电量这个是比传统多25.9%。
然后，我们的低光衰Hi-MO组件通过了第三方测试，经过300个千瓦时测试之后，光衰小于2%的。
所以，我们Hi-MO，乐叶光伏对于Hi-MO组件，给出质保，不高于2%衰减。然后，剩下24年，每年衰减不超过0.55%，这个在业内是一个相当有竞争力一个质保。
最后，还有一分钟的时间，我再多说一点关于单晶和多晶硅，作为乐叶，不说一点对比，也是不好意思下台。一分钟的时间，简单讲一下，这个是ITRPV路线图，可以明显地看到，未来得10年，单晶这个效率成长空间是比较的大，这个产业界的量产效率，还有世界纪录比。所以，我们预计单晶效率提升比多晶快一倍。第二点，这个是我们要从电站系统看，这个更高效率的组件可以降低这个成本。所以，单晶，效率更高。这个效率更高的组件，可以更好地降低LCOE成本，这个土地，这个人力，这些电缆降价速度非常的慢。
这个是一个历史数据，显示了单晶硅组件每年衰减，第二年开始，一年少0.2%，十年少衰减2%，这个是一些实例，这里不多说了。谢谢大家。
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