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  • 从MBB到IBC,细数天合光能在技术上的“领先”和“沉淀”
  • 2019-05-10 12:41:13  发布:  来源:光伏們
  • 摘要:细数天合光能在技术上的“领先”和“沉淀”

    随着平价时代的逐渐来临,整个光伏行业迈入新阶段,开始由拼规模、拼速度、拼价格转向拼质量、拼技术、拼效益。在“技术为王”的大趋势下,企业在技术研发、创新等方面的投入就显得尤为重要。作为老牌光伏企业,天合光能从MBB等主流技术到IBC超高效电池技术,在技术布局上秉持了一贯的领先原则。

    MBB多主栅:“领先半步”没想象中那么容易

    在领跑者项目的有力推动下,高效技术迎来飞速发展的时代。在各种组件技术中,多主栅技术既能降低银浆耗量从而实现降本,又能增加电池受光面积实现增效,加之栅线分布更密而拥有更强的抗隐裂能力,这一系列的优势使之站上产业化发展的风口。

    然而实际上,虽然多主栅技术作为主流高效技术已经成为业界共识,但因设备、良率等问题,多主栅从研发到量产之路推进缓慢,截至目前多主栅在设备、良率上仍有改进空间。正因如此,在2019年之前,多主栅的实际产量一直略低。随着技术发展的成熟,进入2019年,已经有越来越多厂家以半片搭配多主栅技术,多主栅+半片技术在改善组件短路电流的同时,可提升填充因子,进一步提升组件功率10W以上,预计今年产能将有明显提升。

    这一趋势从今年2月底的日本光伏展会(PV EXPO)上众组件厂的展品也可见一斑。目前以天合光能为代表,业内已有多家主流光伏企业采用半片+多主栅路线,不完全统计结果如下表:


    由于采用半片电池电流减半,主栅和焊带的设计需要进一步优化,目前半片+多主栅多采用9BB,据天合光能高效组件研发高级经理张舒介绍,“多主栅的栅线数量主要取决于电学和光学的平衡,增加栅线数量可以降低串联电阻,但是相应增加遮光面积。多主栅叠加半片技术后,由于半片本身可以降低串联电阻,故栅线数量可以相对减少,通过模拟及实验研究,我们发现9BB半片组件的功率提升幅度最高。”

    作为多主栅技术的先行者,天合光能在多主栅的研发和量产方面一直走在行业前列。从2015年起,天合光能就开始将多主栅作为储备技术展开研究,先后合作开发国内第一代圆形焊带、国内第一代MBB电池串焊设备,并率先解决圆形焊带的焊接工艺难点,包括圆焊带防偏移关键技术、144点弹性独立压紧技术、串焊+汇流一体焊技术等,打破国外设备厂商的垄断。

    除设备之外,多主栅在工艺端的技术难度也是目前限制其大规模量产的门槛之一。据天合光能副总裁、技术负责人、光伏科学与技术国家重点实验室主任冯志强介绍,“MBB多主栅技术主要难点在于电池I-V分选和组件串焊技术,包括焊带对准、焊接质量,以及焊接温度场控制、焊接拉力控制等。同时还需要平衡栅线的电阻率和遮光面积之间的关系。”

    经过两年半的努力,天合光能于2017年8月实现多主栅整片的试生产,同年11月实现量产。

    2019年3月21日,天合光能发布的天鲸、天鳌、天鳌双核及天雀四大系列新产品就充分运用多主栅叠加半片的技术,结合PERC、双面等其他行业主流技术实现超高功率组件的量产。至今为止,天合光能多主栅产品在国内的市场占有率已达40%,其中多主栅双玻组件的市场占有率超80%。

    18项世界记录:未来行业需要技术的“沉淀”

    “天合光能一直以来都坚持‘领先半步’的原则,在保持领先的同时又能紧跟市场的实际需求。”天合光能常务副总裁印荣方在接受媒体采访时表示,“从最新发布的四大系列新品也可以看出来,在量产方面天合光能更注重市场主流成熟技术的集成,这也是多年技术研发的沉淀。”

    而在研发方面,天合光能秉持着与量产技术近乎截然不同的原则,设立在天合光能的“光伏科学与技术国家重点实验室”,是中国首批获得科技部认定的光伏企业国家重点实验室,重点打造领先技术,如超高效的N型IBC技术。

    2018年2月,天合光能自主研发的6英寸面积(243.18cm2)IBC电池效率高达25.04%(全面积),其中电池开路电压高达715.6mV,测试结果已经过权威测试机构日本电气安全与环境技术实验室(JET)独立测试认证。

    至今,这已经是天合光能在电池转换效率和组件输出功率方面创造的第18项世界纪录,也充分体现了天合光能在技术研发上的投入与成就。另外,2019年3月科技部高技术研究发展中心公示的国家重点研发计划项目清单中,天合光能参与的五个项目均成功入选,包括“高效同质结N型单晶硅双面发电太阳电池产业化关键技术研究与产线示范”、“可控衰减的N型多晶硅电池产业化关键技术”、“钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池的设计、制备和机理研究”、“高效P型多晶硅电池产业化关键技术”和“特色小镇全可再生能源多能互补热电气储耦合供能系统关键技术及示范”项目。

    “天合光能实验室研发前沿技术是对未来5-10年以后技术的探索,正如目前已经进入市场的半片、多主栅、大硅片等技术也是早几年就已经在摸索中。未来光伏行业的竞争更多地将是考验企业技术的沉淀,以前行业门槛相对较低,购置设备就可以生产,扩张相对简单;而未来,更注重的将是‘制造’一词,包括工艺、流程控制、设备研发、解决方案等一系列的能力,而这些都需要大量的投入和积累。”印荣方表示。

    在整个行业技术发展的历程中,每一项技术的进步都包含着极具价值的研发付出。尽管当前,不少人认为光伏行业的技术门槛越来越低,扩产也如家常便饭般容易,但随着技术的发展,效率上的提升将更为艰难,行业“尖子生”与 行业“过客”将在未来的竞争中一目了然。

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