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編者按：光伏技術(shù)的未來在哪里?答案當(dāng)然是：更高的光電轉(zhuǎn)換效率與更低的度電成本。光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，“效率”與“成本”始終是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞。太陽能能量密度低，收集成本高，所以這一特點(diǎn)決定了降低光伏發(fā)電成本的最主要方式，就是提高組件轉(zhuǎn)換效率。組件轉(zhuǎn)換效率每提高1個百分點(diǎn)，光伏發(fā)電成本就能降低6%以上。

正因?yàn)槿绱?，光伏制造技術(shù)發(fā)展的核心就是提高光電轉(zhuǎn)換效率。過去幾年，無論單晶還是多晶電池，都保持了每年約0.3%～0.4%的效率提升。隨著“領(lǐng)跑者”計(jì)劃的推出，中國光伏行業(yè)制造水平、應(yīng)用水平、標(biāo)準(zhǔn)及測試等方面均整體大幅提升，在組件產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率提升方面促進(jìn)作用更是明顯。

目前，我國光伏設(shè)備行業(yè)已經(jīng)全面進(jìn)入拼質(zhì)量、拼效率的時代。按照國家能源局提出的發(fā)展目標(biāo)，到“十三五”末，太陽能發(fā)電規(guī)模要比2015年翻兩番，成本下降30%。光伏先進(jìn)技術(shù)之爭，將直接決定著整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)能不能順利實(shí)現(xiàn)。

在未來，哪些技術(shù)能夠脫穎而出，走到所有技術(shù)的前列?華夏能源網(wǎng)(微信號sinoergy_com)特別對目前比較領(lǐng)先的光伏技術(shù)做了細(xì)致的梳理，這六大先進(jìn)技術(shù)，很可能就決定著中國乃至全球光伏產(chǎn)業(yè)的未來，讓我們一起看看他們到底先進(jìn)在哪里!

PERC電池技術(shù)

PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)電池通過在電池背面實(shí)行鈍化技術(shù)，增強(qiáng)光線的內(nèi)背反射，降低了背面復(fù)合，從而使電池的效率能夠有效提高。PERC電池技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用前景。

相比一般電池技術(shù)，PERC電池增加了兩道額外的工序：背面鈍化層的沉積和激光開槽。因?yàn)樾柙黾觾商自O(shè)備的投資，按目前的生產(chǎn)情況傳遞到組件端單瓦成本略高，但隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及專用原材料費(fèi)用的降低，PERC組件的成本將低于常規(guī)組件。并且在電站端的實(shí)際測試中，PERC組件比常規(guī)組件每瓦發(fā)電量高出3%左右。

PERC組件比一般組件多發(fā)電的原理，在于其優(yōu)秀的低輻照性能，更好的功率溫度系數(shù)以及首年光衰問題的解決。

(1)低輻照

與AM1.5同樣光譜分布的低輻照測試當(dāng)中，PERC組件具有更高的相對轉(zhuǎn)換效率，因小于標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下的相對效率主要由開路電壓的變化來決定，常規(guī)電池的相對開路電壓低于PERC電池，且光強(qiáng)越弱，兩電池的暗飽和電流密度相差越大，短路電流相差越大，相對效率相差越多。

更重要的是，PERC電池紅外波段的量子效率顯著提高，尤其在1100~1200nm波段增加的發(fā)電不計(jì)入到標(biāo)稱功率當(dāng)中。因此PERC組件在正常輻照下由于低輻照特性可以多發(fā)電，而在陰雨天以及早晚，相對常規(guī)組件的多發(fā)電優(yōu)勢更加明顯。

(2)功率溫度系數(shù)

一方面PERC電池的紅外波段量子效率高，其電流溫度系數(shù)略高;另一方面PERC電池的開路電壓更高，電壓溫度系數(shù)(絕對值)更低。綜合來看，PERC電池的功率溫度系數(shù)(絕對值)低于多晶和常規(guī)單晶。

(3)初始光衰

晶硅組件都存在光致衰減(LID)問題(從組件廠家的質(zhì)保承諾來看，首年功率衰減一般不高于2.5%或3%)，主要原因是p型硅片中的硼與氧在室外光照后產(chǎn)生的“B-O對”導(dǎo)致組件功率降低。

采用了PERC技術(shù)后，光生空穴需要運(yùn)行更遠(yuǎn)的距離才能被背電極收集，“B-O對”與雜質(zhì)、缺陷會產(chǎn)生更明顯影響，導(dǎo)致5%以上的LID。通過降低硅片氧含量、改變摻雜劑、對電池進(jìn)行退火處理等措施，可以將PERC電池的光衰顯著降低，例如單晶PERC組件可以達(dá)到2%以下的首年功率衰減。

目前，在PERC電池技術(shù)方面比較領(lǐng)先的公司有天合光能等。在“領(lǐng)跑者”計(jì)劃中，國家對電池組件的效率提出了多晶不低于16.5%，單晶不低于17.5%的目標(biāo)要求，現(xiàn)在天合光能量產(chǎn)的PERC單、多晶電池的效率分別已經(jīng)達(dá)到21.1%和20.16%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這一要求，走到了行業(yè)前端。目前，天合光能已經(jīng)在黃金線上實(shí)現(xiàn)22.61%電池效率和300W組件功率的穩(wěn)定生產(chǎn)，并即將全面投入量產(chǎn)。