一、為什么要升級電池技術(shù)
光伏行業(yè)得以高速發(fā)展的本質(zhì)是度電成本的降低,在過(guò)去十年間,光伏行業(yè)歷經(jīng)單多晶轉型,引入金剛線(xiàn)切割、雙面技術(shù)、半片技術(shù)、多主柵技術(shù)、尺寸逐步做大等等技術(shù)革新,所有這一切本質(zhì)上均為降低度電成本。
未來(lái),組件尺寸已趨于極限,且逐步穩定,要進(jìn)一步降低度電成本,提升電池效率將成為主要途徑。
P型PERC電池經(jīng)過(guò)5年發(fā)展,已逐步逼近理論效率極限,目前產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)效率23%左右,理論極限效率24.5%,未來(lái)提升空間有限,且提升難度極大。N型TOPCon技術(shù)具有高達28.7%的效率天花板,擁有巨大的發(fā)展潛力,且N型TOPCon技術(shù)擁有低衰減、低功率溫度系數、高雙面率、高弱光響應能力等優(yōu)良的特性,是十四五光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)路線(xiàn),也是目前各個(gè)主流廠(chǎng)家開(kāi)始重點(diǎn)布局的技術(shù)路線(xiàn)。
二、為什么下一代技術(shù)是N型TOPCon
我們先來(lái)看看行業(yè)內有哪些技術(shù):
單晶電池最早應用的技術(shù)叫鋁背場(chǎng)技術(shù),是2013年到2016年的技術(shù),已于2017年被單晶PERC技術(shù)替代,PERC技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,期間還出現過(guò)MWT、PERL、PERT、EWT等技術(shù),但因PERC的規?;瘮D壓,或性?xún)r(jià)比不高,均未實(shí)現大規模量產(chǎn)。
目前公認的可替代PERC的技術(shù)有三個(gè),TOPCon、HJT和IBC,其中N型IBC技術(shù)因其成本較高,現階段無(wú)法與TOPCon與HJT競爭(IBC技術(shù)在未來(lái)是可以與其他技術(shù)疊加),故而目前最有可能替代PERC的是TOPCon與HJT技術(shù)。
N型HJT也是目前市場(chǎng)熱議的一個(gè)技術(shù)路線(xiàn),但此技術(shù)路線(xiàn)存在幾個(gè)問(wèn)題亟待行業(yè)去解決:首先是設備成本,從PERC技術(shù)轉向TOPCon技術(shù),電池產(chǎn)線(xiàn)還有70%左右可以兼容,每GW的新增投資額在5000-7000萬(wàn)左右,而HJT產(chǎn)線(xiàn)需要重新搭建,每GW投資額達3.5億以上,現在整個(gè)光伏行業(yè)有超200GW的PERC產(chǎn)能,轉型做HJT后的PERC產(chǎn)能包袱是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈無(wú)法接受的。其次,HJT技術(shù)需要用到200℃低溫銀漿,價(jià)格比正常銀漿更高,且目前主要依賴(lài)日本進(jìn)口。還有就是HJT技術(shù)需要用到金屬銦,銦的需求量將使得地殼中儲量不高的銦價(jià)格暴漲,從而推高組件價(jià)格。
TOPCon技術(shù)擁有著(zhù)完整的可持續發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)支撐,未來(lái)的迭代升級空間廣闊,預計2024-2025年實(shí)現與IBC技術(shù)的結合,形成TBC技術(shù),量產(chǎn)效率可達26%-28%,“十五五”期間實(shí)現與鈣鈦礦的疊層電池量產(chǎn),將量產(chǎn)電池效率推高到28%以上。
三、N型TOPCon技術(shù)優(yōu)勢
N型TOPCon組件具有四大優(yōu)勢,兩高兩低:高效率、高雙面率、低衰減、低功率溫度系數,我們與P型PERC組件做一比較如下:
在這些技術(shù)優(yōu)勢的加持下,N型TOPCon組件的單瓦發(fā)電能力將比P型PERC雙面組件提高3.5-5%,電站建設端的BOS成本節約4分錢(qián)左右,綜合來(lái)看,N型TOPCon組件在目前與PERC價(jià)差0.1-0.15元/Wp的情況下,仍然具有更高的投資收益率和更低的度電成本。
甘肅新能源協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)李世民表示:光伏的本質(zhì)脫離不開(kāi)電力屬性,我們追求的是光伏發(fā)電更低的度電成本,而度電成本的快速下降正是依賴(lài)于光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,這其中包括生產(chǎn)工藝、材料、能耗等等的進(jìn)步,但最終讓這個(gè)行業(yè)永葆青春的核心要素依舊是新技術(shù)的迭代和組件性?xún)r(jià)比的提高。
四、N型TOPCon發(fā)電實(shí)證
案例一:海興領(lǐng)跑者某項目發(fā)電量數據:
該電站采用N型TOPCon及P型PERC兩種組件做發(fā)電量實(shí)證比較,采用平單軸安裝,統計該電站2019年11月至2020年9月間的發(fā)電量情況,可以看出N型TOPCon整體發(fā)電能力明顯優(yōu)于PERC組件,統計期間內,平均單瓦發(fā)電增益為4.85%。
案例二:白城領(lǐng)跑者某項目發(fā)電量數據:
該項目采用中來(lái)N型TOPCon組件,與另外兩家主流廠(chǎng)家P型PERC組件做發(fā)電量實(shí)證對比,統計發(fā)電量時(shí)間為2019年8月至2020年9月,結果顯示,同樣采用平單軸支架的情況下,N型TOPCon組件發(fā)電能力比兩家PERC組件分別高出4.87%和6.65%,發(fā)電量增益顯著(zhù)。
中國電研工業(yè)產(chǎn)品環(huán)境適應性國家重點(diǎn)實(shí)驗室曾湘安表示:從以往的電站數據來(lái)看,N型TOPCon組件的發(fā)電能力相較PERC是有較大提升的,在光伏高速發(fā)展的今天,土地與裝機容量的矛盾日益加劇,而N型TOPCon組件更高的效率與更優(yōu)異的發(fā)電能力,這無(wú)疑會(huì )為電站的經(jīng)濟性帶來(lái)提升。
(文章來(lái)源:光伏盒子)