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沈文忠:BC電池兼顧效率和美觀,更適用于分布式光伏場(chǎng)景
日期:2023-09-20   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_linxinru 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
龍頭企業(yè)聚焦BC技術(shù),再度引發(fā)市場(chǎng)上的技術(shù)路線之爭(zhēng)。BC、TOPCon、PERC、HJT究竟哪一種技術(shù)路線,才是企業(yè)應(yīng)該布局的最優(yōu)路線?雖然當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)此尚無(wú)定論,但多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為,未來(lái)各技術(shù)路線都會(huì)擁有自己的應(yīng)用場(chǎng)景。

在隆基綠能2023年半年度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上,董事會(huì)秘書(shū)劉曉東曾表示,隨著光伏應(yīng)用場(chǎng)景的多元化發(fā)展,用單一技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)服務(wù)所有市場(chǎng)的商業(yè)模式將成為歷史?;诓煌瑧?yīng)用場(chǎng)景的需求,公司開(kāi)展了多項(xiàng)電池技術(shù)路線的研究。

上海交通大學(xué)太陽(yáng)能研究所所長(zhǎng)、上海市太陽(yáng)能學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)沈文忠教授接受媒體采訪時(shí)也對(duì)此表示認(rèn)同,“企業(yè)不能把寶壓在一種路線上,因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品有不同的定位。比如大型電站可能是以性價(jià)比更高的PERC、TOPCon為主,而B(niǎo)C應(yīng)用在分布式光伏場(chǎng)景的優(yōu)勢(shì)更明顯。”

BC類電池,即Back Contact(背接觸)電池,特點(diǎn)在于沒(méi)有柵線,正負(fù)電極均在背面形成交叉排列結(jié)構(gòu),這種正面無(wú)遮擋結(jié)構(gòu)完全消除了柵線電極造成的遮蔽損耗,實(shí)現(xiàn)入射光子的最大利用化,從而有效提高電池效率和發(fā)電量。同時(shí),BC技術(shù)可與TOPCon、HJT、PERC等相結(jié)合,疊加工藝?yán)^續(xù)擴(kuò)大效率優(yōu)勢(shì)。此外,因正面沒(méi)有柵線,也更加美觀,所以更適合應(yīng)用于分布式光伏場(chǎng)景。

在沈文忠看來(lái),在分布式光伏場(chǎng)景當(dāng)中,屋頂資源是非常有限且寶貴的,寸土寸金,所以要求效率高。另外,不像地面電站,分布式在美觀性方面的要求更高一些。“BC技術(shù)在這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)上有一個(gè)比較好的結(jié)合。”

以下為沈文忠教授采訪速記整理,有刪減:

BC技術(shù)更適合分布式光伏場(chǎng)景


問(wèn)題:市面上有PERC、TOPCon、HJT、BC等技術(shù),BC技術(shù)到底是一種什么樣的技術(shù)?能否從整個(gè)電池技術(shù)分類上講解一下?

沈文忠:從原來(lái)的鋁背場(chǎng),到現(xiàn)在主流的PERC,包括這兩年非常紅火的TOPCon、HJT,以及疊層電池,常規(guī)結(jié)構(gòu)都是正面、背面兩面都有柵線,因?yàn)槿魏坞姵囟家袃擅鎸?dǎo)通。但是,有一種電池技術(shù),我們稱為背接觸電池技術(shù)BC,也叫Back Contact,這種電池結(jié)構(gòu)兩種柵線都在背面。

BC技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn),一是正面沒(méi)有金屬柵線,因?yàn)榻饘贃啪€會(huì)遮掉一部分太陽(yáng),所以背接觸電池技術(shù)效率會(huì)更高。二是正面沒(méi)有柵線,非常美觀,特別適合分布式光伏場(chǎng)景。三是BC技術(shù)的通用性,與TOPCon、異質(zhì)結(jié)、疊層電池都可以結(jié)合。

問(wèn)題:BC技術(shù)方向與TOPCon相比,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是什么?

沈文忠:現(xiàn)在除了隆基綠能和愛(ài)旭股份,各大企業(yè)做的TOPCon電池都是正常結(jié)構(gòu),正面背面都有柵線。他們的定位是分布式光伏場(chǎng)景可以用,但更適合大型光伏電站。BC結(jié)構(gòu),我覺(jué)得在分布式光伏場(chǎng)景應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更明顯。

問(wèn)題:在最近三、五年甚至十年之內(nèi),光伏技術(shù)可能變革的最優(yōu)發(fā)展方向是什么?哪種技術(shù)更適合光伏發(fā)展的主旋律,就是降本增效。

沈文忠:主要分應(yīng)用場(chǎng)景,比如說(shuō)大型電站,大概60%左右的份額,現(xiàn)在看來(lái)兩三年之內(nèi)一定是以TOPCon為主。因?yàn)門OPCon延續(xù)了PERC的良好工藝,以及產(chǎn)業(yè)化效應(yīng)。三五年以后,異質(zhì)結(jié)市場(chǎng)會(huì)慢慢地發(fā)展起來(lái)。我一直認(rèn)為異質(zhì)結(jié)是晶硅電池的終極技術(shù),因?yàn)榫Ч桦姵匦首罡叩募夹g(shù)一定是異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)。

在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中還有大概百分之三十、四十的市場(chǎng)占比,可能是分布式光伏場(chǎng)景。中國(guó)分布式光伏的占比比較高,歐美更加注重分布式的應(yīng)用,所以百分之三十、四十的市場(chǎng)份額更適合BC結(jié)構(gòu)。當(dāng)然跟傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)比,BC結(jié)構(gòu)還剛剛發(fā)展起來(lái)。最早只有SunPower一家在做,不是太大的規(guī)模,這幾年才有幾個(gè)GW乃至十幾個(gè)GW的規(guī)模,但這個(gè)前景未來(lái)跟幾百GW的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)比起來(lái),發(fā)展空間會(huì)更大,尤其是分布式光伏場(chǎng)景。

問(wèn)題:剛才你提到BC技術(shù)特別適合分布式光伏場(chǎng)景,一是對(duì)效率的追求,另外是對(duì)美觀度的追求,這是它主要應(yīng)用在分布式場(chǎng)景的優(yōu)勢(shì)嗎?

沈文忠:因?yàn)樵诜植际焦夥鼒?chǎng)景當(dāng)中,屋頂資源是非常有限且寶貴的,寸土寸金,所以要求效率高。二是分布式要求美觀性,不像地面電站要求相對(duì)較低一些。所以BC技術(shù)在這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)上有一個(gè)比較好的結(jié)合。

分布式光伏發(fā)展空間非常大

提問(wèn):SunPower在BC技術(shù)上做了很長(zhǎng)時(shí)間,阻礙SunPower當(dāng)時(shí)大面積生產(chǎn)的問(wèn)題是什么?哪一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)解決了,才實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的量產(chǎn)?

沈文忠:中國(guó)企業(yè)在這方面為什么能夠做起來(lái)?克服了最大的問(wèn)題就是在圖形化上面用激光圖形化,而不是用光刻或者其他的工藝來(lái)做圖形化,這是一個(gè)巨大的進(jìn)步。另一方面,中國(guó)有強(qiáng)有力的產(chǎn)業(yè)鏈配套,不像SunPower自己獨(dú)立開(kāi)發(fā),工作難度是完全不一樣的。不管是在電池工藝,還在組件工藝上,都做了很好的配合,這兩方面支撐了中國(guó)在BC技術(shù)上的發(fā)展。

BC技術(shù)為什么這么多年發(fā)展不起來(lái),我覺(jué)得最大的問(wèn)題就是光刻的工藝成本非常高,導(dǎo)致普及應(yīng)用受限?,F(xiàn)在我們有激光圖形化,BC技術(shù)的發(fā)展不會(huì)像10年前發(fā)展那么緩慢,未來(lái)十年一定會(huì)更快地發(fā)展,至少能同步的跟上傳統(tǒng)電池的一些發(fā)展,所以我覺(jué)得市場(chǎng)前景是非常好的。

問(wèn)題:未來(lái)10年會(huì)是BC結(jié)構(gòu)電池的一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期?

沈文忠:事實(shí)上,龍頭的帶動(dòng)效應(yīng)不可忽視,非常重要。現(xiàn)在很多企業(yè)雖然沒(méi)有做產(chǎn)業(yè)化,都在做研發(fā),龍頭企業(yè)的示范作用來(lái)了以后,一定能夠快速地發(fā)展起來(lái)。發(fā)展速度究竟有多快,我覺(jué)得肯定會(huì)超過(guò)傳統(tǒng)電池的擴(kuò)產(chǎn)速度,這是肯定的。因?yàn)樗?dú)特的市場(chǎng)在那里,而現(xiàn)在的市場(chǎng)占比也非常低。

問(wèn)題:BC技術(shù)能夠引領(lǐng)全球光伏技術(shù)的發(fā)展嗎?原因是什么?

沈文忠:BC電池作為一種非常有特色的結(jié)構(gòu)電池,過(guò)去的十幾年發(fā)展是非常緩慢的,未來(lái)隨著中國(guó)企業(yè)的進(jìn)入,我覺(jué)得非常有希望快速地發(fā)展。在差異化市場(chǎng)應(yīng)用當(dāng)中,特別是在分布式市場(chǎng)當(dāng)中有獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景。

BC電池結(jié)構(gòu)引領(lǐng)還要看發(fā)展時(shí)間,但是BC技術(shù)一定是最高效的,在同樣的情況之下,一定要比正常結(jié)構(gòu)的電池效率要高一些。在追求差異化的應(yīng)用場(chǎng)景方面,分布式光伏場(chǎng)景現(xiàn)在的發(fā)展空間非常大。未來(lái),最終肯定是以BC結(jié)構(gòu)為主體的電池結(jié)構(gòu),但這可能會(huì)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展。

BC技術(shù)對(duì)硅片的質(zhì)量要求比較高

問(wèn)題:企業(yè)要規(guī)模化量產(chǎn),未來(lái)BC技術(shù)應(yīng)該是跟鈣鈦礦結(jié)合,還是異質(zhì)結(jié)跟鈣鈦礦結(jié)合?

沈文忠:BC只是一種結(jié)構(gòu),BC跟鈣鈦礦結(jié)合的說(shuō)法不成立??梢允荰OPCon跟異質(zhì)結(jié)結(jié)合,采用正面柵線、背面柵線的傳統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)。如果是電極都在背面,那就是BC結(jié)構(gòu)。TOPCon可以跟異質(zhì)結(jié)結(jié)合,也可以跟鈣鈦礦結(jié)合,未來(lái)在BC技術(shù)上或者更高效的電池技術(shù)上一定是鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)+BC結(jié)構(gòu)。

問(wèn)題:BC技術(shù)對(duì)硅片有沒(méi)有要求?還是P型或者是N型硅片都可以?

沈文忠:電池結(jié)構(gòu)取決于構(gòu)型,不取決于材料,所以對(duì)于BC結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),P型跟N型硅片都可以做。但是不管是P型還是N型,BC技術(shù)對(duì)硅片的質(zhì)量要求都比較高。因?yàn)樗械氖芄饷媸窃谡?,光照是在正面,而收集的地方是在背面,所以要求正面產(chǎn)生的電池空穴對(duì)要通過(guò)遷移到背面來(lái)收集,所以不管是P型還是N型的材料,質(zhì)量要求相對(duì)都要高,比一般的兩面電極的電池結(jié)構(gòu)要求高一些。

問(wèn)題:BC技術(shù)應(yīng)用在N型和P型電池各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)是什么?哪個(gè)更具有競(jìng)爭(zhēng)性和性價(jià)比?

沈文忠:BC技術(shù)在P型硅片上做,最大的發(fā)展前景就是未來(lái)可以用鋁漿替代銀漿。其背面的鋁可以跟P型的硅片形成局域的鋁背場(chǎng),用絲網(wǎng)印刷鋁漿就可以實(shí)現(xiàn)電極的基礎(chǔ),未來(lái)用全鋁的絲網(wǎng)印刷來(lái)做BC電池結(jié)構(gòu),從性價(jià)比上講起來(lái)應(yīng)該是最佳的。銀漿一是貴,二是后面的用量可能也會(huì)成為行業(yè)發(fā)展當(dāng)中TW量級(jí)的一個(gè)瓶頸。

鋁只能跟P型硅片才能形成局域的鋁背場(chǎng),才能夠有比較好的導(dǎo)電性能。而鋁在N型硅片上面沒(méi)有獨(dú)特的性質(zhì),這是由它摻雜物質(zhì)的性質(zhì)所決定的?,F(xiàn)在市場(chǎng)上使用N型硅片的BC結(jié)構(gòu)電池,不是用銀漿,而是選擇電鍍銅的技術(shù),用銅跟鋁是差不多的,都是低成本的技術(shù)路線。但是電鍍本身工藝會(huì)相對(duì)復(fù)雜一些,成本會(huì)高一些。電鍍銅不可能降本,只能增效,這個(gè)是我的觀點(diǎn)。所以這兩種BC結(jié)構(gòu)電池各有特色,但從性價(jià)比相比,現(xiàn)在看來(lái)應(yīng)該是P型BC結(jié)構(gòu)電池會(huì)更好一些。

原標(biāo)題:沈文忠:BC電池兼顧效率和美觀,更適用于分布式光伏場(chǎng)景 
 
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