技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)光伏行業(yè)降本增效的核心推動力,0BB(無主柵)技術(shù)作為光伏領(lǐng)域的創(chuàng)新突破,正在掀起新一輪“降本增效”的技術(shù)創(chuàng)新,逐步引領(lǐng)行業(yè)向更高效率、更低成本的方向發(fā)展。作為光伏行業(yè)的創(chuàng)新引領(lǐng)者,泉為科技對0BB技術(shù)的興起、應(yīng)用及入市進(jìn)行了深入洞察,并在逐步投入大量資源進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和優(yōu)化。
光伏領(lǐng)域的技術(shù)革新與效率飛躍
0BB技術(shù)受到追捧,本質(zhì)上是光伏企業(yè)對降本增效的極致追求。度電成本高于傳統(tǒng)電力是光伏行業(yè)發(fā)展的較大阻礙,為此光伏行業(yè)多年以來專注于降本提效,以降低整體成本和提高光伏組件全生命周期的發(fā)電收益,提升主柵數(shù)量及采用0BB技術(shù)都是基于此目的。過去十多年時間,光伏行業(yè)致力于通過不斷提升主柵數(shù)量來實現(xiàn)降本提效,增加主柵數(shù)量,降低主柵寬度能在保證電池組件導(dǎo)電性能的同時減少遮光損失、降低功率損耗進(jìn)而提高轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)前,0BB技術(shù)之所以成為了最火熱的創(chuàng)新方向之一,主要在于其在降低成本、提高效率方面具有更顯著的優(yōu)勢。
“0BB(無主柵)技術(shù)在提升主柵數(shù)量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級,取消電池片主柵,用焊帶替代主柵收集及導(dǎo)出電流的作用,進(jìn)一步節(jié)省了銀漿成本,”泉為先進(jìn)光伏技術(shù)研究院常務(wù)副院長甄永泰提及,“0BB技術(shù)相比現(xiàn)有的技術(shù)路線,可以降低20%~40%的銀漿耗量,并且0BB技術(shù)所使用焊帶數(shù)量多于現(xiàn)有的SMBB,焊帶直徑也有減小,可以減少遮光面積,同時降低電流傳輸路徑使串聯(lián)電阻更低從而降低功率損耗,提高組件功率,此外,更多的焊帶數(shù)量,可以明顯提高匯流接觸點數(shù)量,進(jìn)而提高組件的抗隱裂能力。”
更重要的是,0BB技術(shù)可以應(yīng)用在TOPCon、異質(zhì)結(jié)、BC等多種技術(shù)路線上,當(dāng)前,多數(shù)業(yè)內(nèi)龍頭都已開啟了在0BB技術(shù)上的布局。
多樣化實現(xiàn)方案:成本、效率與工藝的權(quán)衡
在實際生產(chǎn)中,HJT技術(shù)路線中銀漿耗量更多,因而0BB技術(shù)對HJT的降本更為明顯,相比之下,HJT企業(yè)對發(fā)展0BB技術(shù)也更為熱衷。甄永泰介紹,對于異質(zhì)結(jié)電池組件而言,0BB技術(shù)當(dāng)前大致有四種不同的實現(xiàn)方案,包括SmartWire、覆膜IFC方案、點膠/印刷方案和焊接點膠方案,這些方案在工藝步驟難度、設(shè)備改造、成本和良率等方面各有千秋。
第一種是SmartWire,即先實現(xiàn)焊帶與薄膜固定制作銅絲復(fù)合膜,然后通過銅絲復(fù)合膜與電池片連接,實現(xiàn)電池片組串,后續(xù)進(jìn)行層壓,通過加熱實現(xiàn)合金化。目前,梅耶博格主要采用該方案,已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。該方案核心專利于2023年才到期,且工藝復(fù)雜度高,需增加銅絲復(fù)合膜材料成本,目前國內(nèi)廠家選擇的不多。
第二種是覆膜IFC方案,即先通過預(yù)加熱直接覆膜把焊帶固定在電池片正背面完成組串,再通過層壓實現(xiàn)焊帶與電池片的合金化。該方案工藝難點在于利用皮膚膜組串,前期成本較高。該方案無焊接或點膠工序流程較為簡單,且無助焊劑設(shè)備保養(yǎng)清潔難度較低,但需層壓后才能判別是否有EL檢測異常,相比于現(xiàn)有常規(guī)焊接良率較難控制。與現(xiàn)有焊接機差異較大,改造時需將焊接機更換為覆膜設(shè)備。
第三種是點膠/印刷方案,即先在電池上點膠或刷膠,再放置焊帶,然后利用UV或熱能固化膠點將焊帶固定在電池片上,最后通過層壓實現(xiàn)合金化。該方案設(shè)備工藝簡單,采用低溫工藝無焊接應(yīng)力,隱裂風(fēng)險小有利于薄片化。但是成本方面需增加膠水,皮膚膜(改性一體膜),同樣需層壓后才能判別是否有EL檢測異常。改造時需將焊接機更換為點膠/印刷機。
第四種是焊接點膠方案,即先將焊帶初步焊接在電池片細(xì)柵上,實現(xiàn)合金化,再利用膠水將焊帶進(jìn)一步固定在電池片上。該方案的拉力更高,不需要搭配皮膚膜或者改性一體膜,且層壓前即可對組件EL進(jìn)行測試篩選。但該方案對設(shè)備精度要求較高且工藝窗口較小。部分型號的SMBB焊接機可升級改造成焊接點膠設(shè)備。
另一方面,在談到哪種技術(shù)更有優(yōu)勢時,甄永泰認(rèn)為,這個問題不能僅局限于技術(shù)本身考量,也不能靜態(tài)地考量,而是需要注意到產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展過程資本會起到重要的推動甚至主導(dǎo)作用。因此,企業(yè)研發(fā)負(fù)責(zé)人在推動技術(shù)發(fā)展過程中必須將成本、時間與技術(shù)成果有機結(jié)合,并確保能夠獲得足夠資本來形成階段性的研發(fā)閉環(huán),唯有如此,先進(jìn)技術(shù)才能夠一步一個臺階地發(fā)展,并有望成為領(lǐng)先技術(shù)。
在探索中前行,把握新一輪技術(shù)競爭
雖然在0BB技術(shù)開發(fā)應(yīng)用上在當(dāng)前行業(yè)內(nèi)掀起了新的熱潮,但由于多種技術(shù)方案并存、技術(shù)成熟度和商業(yè)化進(jìn)程不同、市場需求和應(yīng)用場景的多樣性以及技術(shù)迭代和創(chuàng)新的持續(xù)性等因素,具體哪種研發(fā)更具優(yōu)勢尚未有定論。對于泉為來說,0BB技術(shù)開發(fā)應(yīng)用具體使用方案仍待考察與判斷。
甄永泰認(rèn)為,首先是長期的可靠性,這個必須是有保證的,目前0BB產(chǎn)品沒有大范圍的使用也和這項數(shù)據(jù)的不全面有關(guān)。其次要考慮真實制造過程中的成本,雖然說理論上可以判斷而且試做過程中也能得到大差不差的結(jié)論,不過還是需要量產(chǎn)跑出來,0BB不同技術(shù)路線對設(shè)備和產(chǎn)線的穩(wěn)定性等等都提出了不同的更高要求,這會反應(yīng)到成本上面來。此外,對于輔材環(huán)節(jié)而言,0BB技術(shù)的引入也帶來了新的要求。甄永泰介紹:“0BB技術(shù)使用的焊帶數(shù)量更多、線徑更小,且需要使用低溫焊帶。同時,在IFC方案和點膠/印刷方案中,還需要增加低流動性的皮膚膜或一體膜。此外,點膠/印刷方案和焊接點膠方案還需要引入膠水用以固定焊帶,這就要求膠水具有一定的拉力和耐候性。”
其中,較為緊迫的是0BB技術(shù)帶來的可靠性挑戰(zhàn)。甄永泰認(rèn)為,當(dāng)前0BB技術(shù)的應(yīng)用在可靠性方面優(yōu)劣勢并存。一方面,0BB技術(shù)通常采用低溫工藝,無焊接應(yīng)力,且焊帶數(shù)量更多,匯流點更多,具有更好的抗隱裂能力;而另一方面,0BB技術(shù)對于整體產(chǎn)線的穩(wěn)定性有更高的要求。
當(dāng)前,雖然各大廠商都在積極研發(fā)0BB技術(shù),但不同企業(yè)的技術(shù)成熟度和商業(yè)化進(jìn)程存在差異。一些企業(yè)可能已經(jīng)實現(xiàn)了0BB技術(shù)的量產(chǎn),而另一些企業(yè)則仍處于研發(fā)或中試階段,預(yù)計今年年底到明年會逐步放量。于泉為科技而言,我們始終對0BB技術(shù)持有積極推廣和深入研發(fā)的態(tài)度,已將0BB技術(shù)作為其異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品的重要研發(fā)方向之一,隨著0BB技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用范圍的擴大,泉為科技期望在光伏領(lǐng)域取得更加顯著的成果。
原標(biāo)題:泉為:探索0BB技術(shù),光伏行業(yè)未來發(fā)展的重要支撐