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近年來，光伏技術(shù)發(fā)展迅速、應(yīng)用范圍廣，市場(chǎng)從原來僅重視高功率，日益轉(zhuǎn)變?yōu)榧婢吒吖β?、在任何安裝條件下的高發(fā)電量、低衰減和低成本的綜合要求，從而進(jìn)一步降低度電成本。所以如何降低度電成本成為目前行業(yè)最核心的問題，而作為光伏系統(tǒng)端發(fā)電的核心部件- 光伏組件是重中之重，組件高功率是促成“平價(jià)上網(wǎng)” 最直接、最有利的技術(shù)通道，提升組件功率主要從兩方面入手：“開源”（提升內(nèi)部光通量），“截流”（降低內(nèi)部電損耗）。 前幾年整個(gè)行業(yè)都是圍繞“開源” 路線發(fā)展，時(shí)至今日，“截流” 是最有效的技術(shù)實(shí)施路線，而低內(nèi)損的高效半片電池組件技術(shù)將會(huì)在規(guī)模化應(yīng)用中有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。它無疑是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和具備高性價(jià)比的高效產(chǎn)品， 是能同時(shí)滿足成本和發(fā)電量及衰減性能提升的最佳解決方案。半片電池技術(shù)通過將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電池片（156mm x 156 mm）激光均割成為兩片(156 x 78 mm)，對(duì)切后聯(lián)接起來的技術(shù)。 整個(gè)組件的電池片隨之被分為兩組，每組包含串聯(lián)連接的60 個(gè)半片電池片。組成一個(gè)完整的120 片組件（圖1），從而可將通過每根主柵的電流降低為原來的1/2，內(nèi)部損耗降低為整片電池的1/4，進(jìn)而提升組件功率。 該技術(shù)具有以下特點(diǎn)： 第一，相同效率的半片光伏組件比常規(guī)整片組件輸出功率有明顯的提升。這主要得益于半片組件串聯(lián)電阻的降低，填充因子FF 的提高。同時(shí)組件因內(nèi)部電阻降低，使其發(fā)電工作時(shí)的溫度比常規(guī)組件低，從而進(jìn)一步提高組件發(fā)電能力。 第二，半片組件能降低由于遮擋造成的發(fā)電功率損失，能顯著提高組件在早晚及組件下沿積灰、積雪時(shí)的發(fā)電量，提升電站的經(jīng)濟(jì)效益。 第三，與其他新技術(shù)相比，半片技術(shù)最成熟、最容易實(shí)現(xiàn)快速規(guī)模化量產(chǎn)，同時(shí)，增加的額外成本不多。 正如上文提到，半片電池片為標(biāo)準(zhǔn)電池片對(duì)半均割后得到的（圖2）。因此，其內(nèi)部的電流減少一半。隨著電流的減少，電池內(nèi)部的功率損耗降低。而功率損耗通常與電流的平方成比例，因此整個(gè)組件的功率損耗減小為四分之一（Ploss = R I2，其中R 是電阻，I 是電流）降低半片電池片功率損耗，可使其具有更大的填充因數(shù)、更高的轉(zhuǎn)化效率，也就能獲得更大發(fā)電量，尤其是在高輻射的環(huán)境中。組件具有較大的填充因數(shù)，意味著其內(nèi)部串聯(lián)電阻較小，其內(nèi)部的電流損耗也較?。ū?）。
此外，與標(biāo)準(zhǔn)組件相比，新設(shè)計(jì)改善了電池片在遮擋或早晚?xiàng)l件下的電學(xué)性能。例如，如果標(biāo)準(zhǔn)組件以縱向方向安裝而底部被遮蔭，則會(huì)因?yàn)榕月范O管關(guān)閉整串電池片組，而導(dǎo)致整個(gè)組件輸出功率為零。而半片組件得益于兩部分電池片串組的布局，可確保在相同條件下，其輸出功率至少仍能保持原先的50%( 圖3表2)。 圖2 圖3 表 2. 4 種不同遮擋方式之下半片與常規(guī)組件實(shí)測(cè)的發(fā)電量數(shù)據(jù) 晶科能源推出的高效半片組件（HC）系列，采用的是全程全自動(dòng)裂片與傳輸，可大規(guī)模適用于單晶、多晶、單晶PERC、多晶PERC 組件，在額外成本增加有限情況下，讓組件功率比同版型的常規(guī)組件高出5-10 瓦。晶科能源60 片多晶半片組件可量產(chǎn)主流功率檔達(dá)到290W，單晶半片達(dá)到305W，單 晶 PERC 半片更可高達(dá) 330W。事半功倍的半片技術(shù)會(huì)以其超高的性價(jià)比，在未來民用及中小工商業(yè)屋頂系統(tǒng)中占據(jù)主流地位。 晶科半片電池組件具有以下特點(diǎn)：
晶科能源的多晶半片組件可與常規(guī)單晶組件比肩，而單晶半片組件與常規(guī)單晶 PERC 組件在轉(zhuǎn)化效率、綜合性能兩方面匹敵。這就意味著，在確保組件功率的前提下，客戶有了更具成本效益的新選擇。晶科能源半片組件可謂是當(dāng)今商業(yè)市場(chǎng)上最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品之一。
此外，晶科能源半片組件單位面積功率輸出的數(shù)瓦級(jí)提升，可使組件在功率分檔級(jí)別上得到躍升，從而為客戶在相同安裝面積下，與安裝常規(guī)組件系統(tǒng)相比獲得更好的經(jīng)濟(jì)收益。依照晶科能源行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)品質(zhì)量保證，晶科能源承諾半片組件系列具備 100% PID Free 性能。 未來幾年，隨著電站投資商平價(jià)上網(wǎng)的壓力越來越大，對(duì)度電成本的訴求越來越高，“半片” 技術(shù)將會(huì)得到大規(guī)模應(yīng)用。憑借本身高效的單、多晶以及 PERC 電池，晶科半片技術(shù)研發(fā)領(lǐng)先同行 6-12 個(gè)月，其半片電池組件更優(yōu)于市場(chǎng)上同類產(chǎn)品， 在規(guī)?；慨a(chǎn)的主流檔功率、性能、可靠度以及性價(jià)比上擁有非常強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，未來有望成為組件產(chǎn)品的主要選型。 隨著太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)從靠各國(guó)補(bǔ)貼存活到完全市場(chǎng)化，投資人對(duì)高效組件降本的要求日趨增強(qiáng)。LCOE 度電成本的下降是源于技術(shù)研發(fā)帶來的效率提高和產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的經(jīng)驗(yàn)曲線效應(yīng)，持續(xù)提高組件效率正是行業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程的重要一步。組件輸出瓦數(shù)的提升關(guān)系整體系統(tǒng)成本，可以降低系統(tǒng) BOS 成本 , 如支架、纜線、匯流箱及土地面積。 對(duì)高效組件降本，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目 LCOE 的進(jìn)一步下降則是技術(shù)研發(fā)的根本目的。不過高瓦數(shù)輸出的組件通常代表需使用價(jià)格較高的高效電池片或更精密的封裝技術(shù)。目前高效組件項(xiàng)目初投資偏高問題持續(xù)存在。近兩年晶硅組件價(jià)格下降約 20%，使高效組件的性能優(yōu)勢(shì)愈發(fā)不明顯，（圖 4）為晶硅組件的能效和價(jià)格關(guān)系圖，可以看出，價(jià)格的差距遠(yuǎn)高于效率提升。 單晶光衰(LID) 問題目前仍難解，雖然單晶廠商通過各種努力，亦或推出新設(shè)備致力于解決光衰問題，但LID 光衰是否能穩(wěn)定控制，仍是一個(gè)大問題，也是國(guó)外金融機(jī)構(gòu)對(duì)于大型項(xiàng)目選擇單晶組件的融資意愿不高的主要原因。 PERC 目前的成本仍比較高，對(duì)高效組件生產(chǎn)商來說，設(shè)備投資高，制程復(fù)雜， 工序增加導(dǎo)致破片率上升的問題制。IBC 電池使用的N 型硅片成本較高，電池制備過程中需要多步摻雜等復(fù)雜的工藝，使得其制造成本較高，技術(shù)門檻高。HIT 電池工藝要求嚴(yán)格，要獲得低界面態(tài)的非晶硅/ 晶體硅界面，對(duì)工藝環(huán)境和操作要求也較高，需要開發(fā)適宜的低溫封裝工藝。其他技術(shù)或原材料成本高、或技術(shù)不成熟良率無法保證等各種原因?qū)е码y以規(guī)?；l(fā)展。 在所有的新技術(shù)中，最值得關(guān)注和被市場(chǎng)看好，在2018 年預(yù)計(jì)能噴井式爆發(fā)的主流高效組件技術(shù)是半片技術(shù)，同版型的組件能提升5-10 瓦，甚至更高，相信將憑借其驚艷的外觀和超高的性價(jià)比，會(huì)在未來民用及中小工商業(yè)屋頂系統(tǒng)，以及領(lǐng)跑者項(xiàng)目中占據(jù)主流地位（圖5）。  第四屆PERC太陽(yáng)電池與雙面發(fā)電論壇將于2018年6月在江蘇無錫召開。會(huì)議將探討全球與中國(guó)光伏行業(yè)展望與PERC技術(shù)前景，多晶與單晶PERC電池的競(jìng)爭(zhēng)力分析與市場(chǎng)份額，PERC電池產(chǎn)線優(yōu)化與關(guān)鍵技術(shù)裝備，雙面PERC電池技術(shù)挑戰(zhàn)、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與背面發(fā)電優(yōu)化，雙面PERC電池組件實(shí)際發(fā)電投資回報(bào)，PERC電池LID機(jī)理與解決方案，PERC電池效率提升展望，PERC電池導(dǎo)電漿料與金屬化工藝等。 亞化咨詢已推出《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈年度系列報(bào)告2018》，包括以下5個(gè)模塊：
1. 《中國(guó)太陽(yáng)電池導(dǎo)電漿料年度報(bào)告2018》 2. 《中國(guó)PERC太陽(yáng)電池年度報(bào)告2018》 3. 《中國(guó)高效組件技術(shù)年度報(bào)告2018》 4. 《中國(guó)金剛線切割與黑硅技術(shù)年度報(bào)告2018》 5. 《中國(guó)N型高效電池年度報(bào)告2018》 |
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