編者按:隨著平價(jià)時(shí)代的逐漸來臨,整個(gè)光伏行業(yè)邁入新階段,開始由拼規(guī)模、拼速度、拼價(jià)格轉(zhuǎn)向拼質(zhì)量、拼技術(shù)、拼效益。在“技術(shù)為王”的大趨勢(shì)下,企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新等方面的投入就顯得尤為重要。作為老牌光伏企業(yè),天合光能從MBB等主流技術(shù)到IBC超高效電池技術(shù),在技術(shù)布局上秉持了一貫的領(lǐng)先原則。
MBB多主柵:“領(lǐng)先半步”沒想象中那么容易
在領(lǐng)跑者項(xiàng)目的有力推動(dòng)下,高效技術(shù)迎來飛速發(fā)展的時(shí)代。在各種組件技術(shù)中,多主柵技術(shù)既能降低銀漿耗量從而實(shí)現(xiàn)降本,又能增加電池受光面積實(shí)現(xiàn)增效,加之柵線分布更密而擁有更強(qiáng)的抗隱裂能力,這一系列的優(yōu)勢(shì)使之站上產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的風(fēng)口。
然而實(shí)際上,雖然多主柵技術(shù)作為主流高效技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界共識(shí),但因設(shè)備、良率等問題,多主柵從研發(fā)到量產(chǎn)之路推進(jìn)緩慢,截至目前多主柵在設(shè)備、良率上仍有改進(jìn)空間。正因如此,在2019年之前,多主柵的實(shí)際產(chǎn)量一直略低。隨著技術(shù)發(fā)展的成熟,進(jìn)入2019年,已經(jīng)有越來越多廠家以半片搭配多主柵技術(shù),多主柵+半片技術(shù)在改善組件短路電流的同時(shí),可提升填充因子,進(jìn)一步提升組件功率10W以上,預(yù)計(jì)今年產(chǎn)能將有明顯提升。
由于采用半片電池電流減半,主柵和焊帶的設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步優(yōu)化,目前半片+多主柵多采用9BB,據(jù)天合光能高效組件研發(fā)高級(jí)經(jīng)理張舒介紹,“多主柵的柵線數(shù)量主要取決于電學(xué)和光學(xué)的平衡,增加?xùn)啪€數(shù)量可以降低串聯(lián)電阻,但是相應(yīng)增加遮光面積。多主柵疊加半片技術(shù)后,由于半片本身可以降低串聯(lián)電阻,故柵線數(shù)量可以相對(duì)減少,通過模擬及實(shí)驗(yàn)研究,我們發(fā)現(xiàn)9BB半片組件的功率提升幅度最高。”
作為多主柵技術(shù)的先行者,天合光能在多主柵的研發(fā)和量產(chǎn)方面一直走在行業(yè)前列。從2015年起,天合光能就開始將多主柵作為儲(chǔ)備技術(shù)展開研究,先后合作開發(fā)國內(nèi)第一代圓形焊帶、國內(nèi)第一代MBB電池串焊設(shè)備,并率先解決圓形焊帶的焊接工藝難點(diǎn),包括圓焊帶防偏移關(guān)鍵技術(shù)、144點(diǎn)彈性獨(dú)立壓緊技術(shù)、串焊+匯流一體焊技術(shù)等,打破國外設(shè)備廠商的壟斷。
除設(shè)備之外,多主柵在工藝端的技術(shù)難度也是目前限制其大規(guī)模量產(chǎn)的門檻之一。據(jù)天合光能副總裁、技術(shù)負(fù)責(zé)人、光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任馮志強(qiáng)介紹,“MBB多主柵技術(shù)主要難點(diǎn)在于電池I-V分選和組件串焊技術(shù),包括焊帶對(duì)準(zhǔn)、焊接質(zhì)量,以及焊接溫度場(chǎng)控制、焊接拉力控制等。同時(shí)還需要平衡柵線的電阻率和遮光面積之間的關(guān)系。”
經(jīng)過兩年半的努力,天合光能于2017年8月實(shí)現(xiàn)多主柵整片的試生產(chǎn),同年11月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
2019年3月21日,天合光能發(fā)布的天鯨、天鰲、天鰲雙核及天雀四大系列新產(chǎn)品就充分運(yùn)用多主柵疊加半片的技術(shù),結(jié)合PERC、雙面等其他行業(yè)主流技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高功率組件的量產(chǎn)。至今為止,天合光能多主柵產(chǎn)品在國內(nèi)的市場(chǎng)占有率已達(dá)40%,其中多主柵雙玻組件的市場(chǎng)占有率超80%。
18項(xiàng)世界記錄:未來行業(yè)需要技術(shù)的“沉淀”
“天合光能一直以來都堅(jiān)持‘領(lǐng)先半步’的原則,在保持領(lǐng)先的同時(shí)又能緊跟市場(chǎng)的實(shí)際需求。”天合光能常務(wù)副總裁印榮方在接受媒體采訪時(shí)表示,“從最新發(fā)布的四大系列新品也可以看出來,在量產(chǎn)方面天合光能更注重市場(chǎng)主流成熟技術(shù)的集成,這也是多年技術(shù)研發(fā)的沉淀。”
而在研發(fā)方面,天合光能秉持著與量產(chǎn)技術(shù)近乎截然不同的原則,設(shè)立在天合光能的“光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,是中國首批獲得科技部認(rèn)定的光伏企業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重點(diǎn)打造領(lǐng)先技術(shù),如超高效的N型IBC技術(shù)。
2018年2月,天合光能自主研發(fā)的6英寸面積(243.18cm2)IBC電池效率高達(dá)25.04%(全面積),其中電池開路電壓高達(dá)715.6mV,測(cè)試結(jié)果已經(jīng)過權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)日本電氣安全與環(huán)境技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(JET)獨(dú)立測(cè)試認(rèn)證。
至今,這已經(jīng)是天合光能在電池轉(zhuǎn)換效率和組件輸出功率方面創(chuàng)造的第18項(xiàng)世界紀(jì)錄,也充分體現(xiàn)了天合光能在技術(shù)研發(fā)上的投入與成就。另外,2019年3月科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心公示的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目清單中,天合光能參與的五個(gè)項(xiàng)目均成功入選,包括“高效同質(zhì)結(jié)N型單晶硅雙面發(fā)電太陽電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)線示范”、“可控衰減的N型多晶硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”、“鈣鈦礦/晶硅兩端疊層太陽電池的設(shè)計(jì)、制備和機(jī)理研究”、“高效P型多晶硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”和“特色小鎮(zhèn)全可再生能源多能互補(bǔ)熱電氣儲(chǔ)耦合供能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及示范”項(xiàng)目。
“天合光能實(shí)驗(yàn)室研發(fā)前沿技術(shù)是對(duì)未來5-10年以后技術(shù)的探索,正如目前已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的半片、多主柵、大硅片等技術(shù)也是早幾年就已經(jīng)在摸索中。未來光伏行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更多地將是考驗(yàn)企業(yè)技術(shù)的沉淀,以前行業(yè)門檻相對(duì)較低,購置設(shè)備就可以生產(chǎn),擴(kuò)張相對(duì)簡(jiǎn)單;而未來,更注重的將是‘制造’一詞,包括工藝、流程控制、設(shè)備研發(fā)、解決方案等一系列的能力,而這些都需要大量的投入和積累。”印榮方表示。
在整個(gè)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的歷程中,每一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步都包含著極具價(jià)值的研發(fā)付出。盡管當(dāng)前,不少人認(rèn)為光伏行業(yè)的技術(shù)門檻越來越低,擴(kuò)產(chǎn)也如家常便飯般容易,但隨著技術(shù)的發(fā)展,效率上的提升將更為艱難,行業(yè)“尖子生”與 行業(yè)“過客”將在未來的競(jìng)爭(zhēng)中一目了然。
原標(biāo)題:從MBB到IBC,細(xì)數(shù)天合光能在技術(shù)上的“領(lǐng)先”和“沉淀”