PERC之后，大幅提高轉換效率的黑科技！
光伏產業(yè)網訊
發(fā)布日期：2018-08-04
核心提示：
領跑者項目的開展，推動國內的光伏組件技術快速的進步、成本下降
領跑者&技術迭代，誰成就了誰？
領跑者項目的開展，推動國內的光伏組件技術快速的進步、成本下降；
而便宜、高效的光伏組件技術，又使領跑者項目的最低中標電價不斷刷新，成為推動平價上網的先鋒力量！
2018年應用領跑者中，最引人注目的，除了低電價之外，就是“百花齊放”的新技術應用。5GW中標項目，全部采用了滿分組件！即單、多晶組件的轉換效率分別要達到18.7%和17.8%，60片組件單面功率達到310W、295W。為了同時實現(xiàn)“高效、低價”，最流行的高效技術幾乎都得到了應用：
PERC、雙面、N型、半片、MBB、MWT、黑硅……
可見，在領跑者的推動下，很多新技術從實驗室加速走向應用實踐。
反過來，如果沒有技術的瘋狂迭代，領跑者也無法不斷提出更高的轉化效率要求，也無法爆出更低的電價！
領跑者成就了新技術，而新技術又成就了領跑者！
然而，上述技術都比較新，雖然電池片總產能很大，但由于功率的正態(tài)分布，高效電池片的產能還是非常有限。要在3~4個月內供應5GW的滿分組件，壓力還是很大的！
搶過630的人都知道，決定是否能搶上電價的兩個關鍵要素就是：1）組件供應；2）電網接入。5GW的應用領跑者項目要在年底搶并網，同樣會面臨這兩個問題。各基地已經給了電網接入的承諾函，那組件供應是否會緊張呢？
新技術對功率的提升
目前，被廣泛使用的、提升轉換效率的技術主要是PERC、半片、MBB、黑硅（領跑者按正面功率計算，所以雙面暫不考慮），當普通組件疊加這些技術之后，功率都會有一定的提升，如下表所示。
2018年各種技術路線的組件功率分布如表1所示。
從上圖可以看出，要想達到滿分組件，只有兩個路徑：
1）采用PERC電池技術，再疊加其他技術。
PERC電池技術是一種兼容性技術，既可以用在多晶硅片上，也可以用在單晶硅片上。單、多晶電池應用PERC技術后，功率將分別提升20W、15W左右。2018年PERC組件產能約為34.8GW。其中，單晶PERC組件產能將達到30GW；用黑硅技術處理后的多晶PERC組件產能將達到5GW。到2018年底，將新增33GW的PERC產能，累計產能將達到68GW！
PERC技術由于時具備“高效、低成本”兩個特點，成為領跑者中的寵兒。2015年的領跑者項目中，PERC組件嶄露頭角；2016年領跑者項目中，PERC組件已成為領跑者項目的必要配置；而2017年的領跑者中，PERC組件無疑各家的必選項。
2）采用N型組件
2017年，N型組件的技術和產業(yè)化也得到了較大的進步。“N型+pert+半片”可使組件功率達到320W，2018年產能預計為2~3GW；“N型+疊瓦” 可使組件功率達到330W以上，2018年產能預計為1GW以內；
然而，成本高成為N型組件目前發(fā)展的重要制約因素。
以PERC技術為基礎，疊加半片、MBB是目前市場上高效組件普遍采用的一個方案。然而，最近另外一種新技術——“選擇性發(fā)射極(selective emitter, SE)太陽電池”技術，引起主流電池片生產企業(yè)的關注。
接棒PERC技術的SE技術
1）SE+PERC，電池效率輕松超22%
國家電投西安太陽能電力有限公司宋志成等人曾在一篇論文中，詳細介紹了“選擇性發(fā)射極（selective emitter，SE）太陽電池”技術，該文章認為：
SE技術通過在金屬柵線與硅片接觸部位及其附近進行高濃度摻雜，而在電極以外的區(qū)域進行低濃度摻雜，既降低了硅片和電極之間的接觸電阻，又降低了表面的復合，提高了少子壽命，使電池具有以下3點明顯的優(yōu)點：
?。?）降低串聯(lián)電阻，提高填充因子；
?。?）減少載流子復合，提高表面鈍化效果；
?。?）增強電池短波光譜響應，提高短路電流和開路電壓。
因此，SE技術處理過的電池相比傳統(tǒng)太陽電池有0.3%的提升，SE技術跟PERC技術相結合，可以使電池的量產效率輕易突破22%。
2）最關鍵的是便宜！
根據宋志成等人的介紹，從太陽電池常規(guī)產線升級成激光摻雜選擇性發(fā)射極太陽電池生產線，工藝上只需增加激光摻雜一個步驟，從設備上來說，只需增加摻雜用激光設備，與常規(guī)產線的工藝及設備兼容性很高。
因此，SE技術在現(xiàn)有產線的基礎上，以極低的改造成本，可以使現(xiàn)有60片常規(guī)組件提高約5W。
3）SE技術已被多家企業(yè)采用
據了解，SE技術目前已經成為電池片制造企業(yè)重點關注的熱點技術，很多企業(yè)的電池生產都采用了該技術。
目前，晶科、隆基、晶澳、天合、愛旭等一線組件企業(yè)的電池片生產中，都采用了一定規(guī)模的該技術，總產能高達12GW。其中，產能最大的為浙江愛旭。
據介紹，愛旭通過“SE-PERC”的結合，將SE技術引入PERC電池制造中，采用激光摻雜技術形成選擇性PN結，SE技術與PERC技術完美結合，增強了電池對太陽光中紫外光和紅外光的吸收，顯著提升電池的光電轉換效率。同時，SE-PERC電池的各項可靠性測試均符合行業(yè)標準。自今年三季度以來，愛旭生產的電池片均能達到310W滿分組件的要求。
有分析認為，SE由于其成本低、且能顯著提高效率，有望成為繼PERC之后，被業(yè)內普遍采用的新技術。
結語
通過上述分析可以看出：
領跑者的推出，使PERC、雙面、N型、半片、MBB、MWT、黑硅等新技術得到了快速發(fā)展。其中，PERC已經成為普遍采用的必備技術，要實現(xiàn)滿分組件，需要在PERC技術上疊加其他技術。
SE技術由于其成本低、且能顯著提高效率，已經得到了一線企業(yè)的重視；“SE-PERC”的結合，可輕松實現(xiàn)滿分組件的要求。目前，僅最產能最大的愛旭，年產能就高達5GW。SE技術有望成為繼PERC之后，被業(yè)內普遍采用的新技術。
綜上所述，由于2018年底，PERC產能將達到近68GW，再疊加MBB、半片、SE技術等，年底5GW的滿分組件供應量應該是十分充足的！