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薄膜or晶硅?——效率破23%!漢能HIT投產(chǎn)

2018-01-02 15:23:35 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
  要搞懂漢能是否放棄薄膜,轉(zhuǎn)投晶硅!首先,必須客觀了解什么是——HIT太陽能電池。  HIT前世今生  日前,光伏電池主要有晶體硅(包括單晶硅、多晶硅)、非晶 單晶異質(zhì)結(jié)(HIT)、非晶硅薄膜、碲化鎘(CdTe)薄膜

  要搞懂漢能是否放棄薄膜,轉(zhuǎn)投晶硅!首先,必須客觀了解什么是——HIT太陽能電池。

  HIT前世今生

  日前,光伏電池主要有晶體硅(包括單晶硅、多晶硅)、非晶/單晶異質(zhì)結(jié)(HIT)、非晶硅薄膜、碲化鎘(CdTe)薄膜及銅銦硒(CIS)薄膜太陽電池等。其中商品化的晶體硅太陽能電池由于可大規(guī)模量產(chǎn)、性價比高是全球主流,占比超過95%,其光電轉(zhuǎn)化效率已達25%,其計算的轉(zhuǎn)換效率的極限值為31%;而非晶硅太陽能電池雖然能大面積生產(chǎn),但其轉(zhuǎn)換效率仍比較低。HIT、CdTe、CIS效率高但因技術(shù)難度大,成本高,量產(chǎn)規(guī)模小,與晶硅產(chǎn)品相比市場份額不高。

  因此,1990年三洋公司首次將本征薄層的異質(zhì)結(jié)Heterojunctionwith Intrinsic Thinfilm(HIT)成功開發(fā),并申請注冊為商標。電池效率達18.1%,并在1997年實現(xiàn)HIT電池的批量生產(chǎn);其在異質(zhì)結(jié)電池的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位,其研發(fā)的面積為100cm2左右的HIT電池轉(zhuǎn)換效率連續(xù)突破20%、21%、22%、23%重要窗口,2013年2月,轉(zhuǎn)換效率最高已達24.7%,被松下收購后,自2012年4月1日起,三洋出產(chǎn)的太陽能電池組件改為PanasonicHIT品牌。目前,可查閱新聞稿中,松下結(jié)合IBC實驗室轉(zhuǎn)換效率為25.7%的HIT電池。松下的HIT電池在日本早到規(guī)模應(yīng)用。

  今年3月,為慶祝推出HIT太陽能組件滿20周年,日本松下(Panasonic)宣布旗下HIT太陽能組件產(chǎn)品保固至25年,適用于2017年新安裝之組件。和松下有簽長約的Tesla,也將因此受惠。

HIT電池技術(shù)現(xiàn)階段優(yōu)勢與瓶頸

  目前,國內(nèi)晶硅企業(yè)大量完成PERC技術(shù)導(dǎo)入。后期,相關(guān)企業(yè)將很有可能將PERC導(dǎo)入HIT。下圖展示了從工藝、設(shè)備與技術(shù)特性三個角度來講,PERC電池與HIT電池的差異。從下圖中可看出,PERC電池在工藝的復(fù)雜程度、產(chǎn)線的兼容性以及現(xiàn)階段工藝成熟度上勝于HIT電池,但固有的光衰問題與轉(zhuǎn)化率問題限制了它的發(fā)展,而HIT電池因其無光衰、高效的特性,在未來更具開發(fā)性。

  HIT難不難

  目前HIT電池雖然發(fā)展才20多年歷史,但其高效的光電轉(zhuǎn)換效率(25.7%),將使其越來越受到青睞和關(guān)注,未來太陽能電池究竟會朝哪個方向發(fā)展,以及能發(fā)展到什么程度都是未知,但追求高轉(zhuǎn)換效率這一點,應(yīng)不會有所改變。

  據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,HIT電池目前與PERC電池的轉(zhuǎn)化率并沒有拉很開,成本上來說,電池端的成本較高,但在組件端成本只略高于PERC;HIT電池的爆發(fā)期預(yù)計在2年左右,屆時HIT電池的成本與工藝問題將被解決,PERC電池的潛力也已近乎挖凈。而HIT電池的發(fā)展,也很有可能成為突破目前晶硅太陽能電池較低轉(zhuǎn)換效率瓶頸的一種方式。

  阻礙國內(nèi)HIT技術(shù)的主要方向有:1、技術(shù)壁壘。2、產(chǎn)業(yè)配套。3、高端裝備。

  據(jù)首騁新材料公司介紹,比如配套輔材上,市場上HIT用導(dǎo)電漿料為日本進口,技術(shù)壁壘較高。其次,HIT電池由于其工藝溫度限制,與傳統(tǒng)熱擴散型晶體硅太陽能電池使用的電極漿料(800℃左右燒結(jié))不同,其電極制作也需要在200℃左右進行,要求其既要具有較高的導(dǎo)電性,同時與TCO薄膜間的接觸電阻又要低,同時還要求其具有較高的焊接拉力。

        意義

  HIT代表高效光伏電池未來,中環(huán)、晉能等都對該技術(shù)做了大量儲備和研發(fā)。而漢能基于在薄膜電池領(lǐng)域的研發(fā)經(jīng)驗,于2016年成立HIT(Hetero-junctionwith Intrinsic Thin-layer,高效硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池)事業(yè)部,專注于制造HIT整線生產(chǎn)線。

HIT技術(shù)中國與海外企業(yè)對比

  2017年3月,漢能投資高達39.15億元對原漢能光伏的生產(chǎn)線全面進行技改升級,重新建設(shè)以高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池(HIT光伏電池)及柔性CIGS薄膜太陽能電池為技術(shù)路線的薄膜太陽能研發(fā)制造基地。據(jù)透露目前,漢能HIT電池片研發(fā)效率達23%。

  2017年12月28日。由深圳光遠智能裝備股份有限公司生產(chǎn)的高速雙軌串焊機GCH-2600A完成該項目第一片HIT電池焊接——標志國內(nèi)HIT光伏技術(shù)獲得突破,而該項目的一期120MW同日宣布投產(chǎn),二期480MW計劃在2018年底建成投運。全部達產(chǎn)后HIT系列新產(chǎn)品年產(chǎn)能達600MW,CIGS年產(chǎn)能達150MW。

  今天,雙流HIT產(chǎn)線出片!我們致力于薄膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)化十余年,第一代硅基薄膜,第二代銅銦鎵錫,第三代砷化鎵。第一代硅基薄膜技術(shù)浸染我們多年的心血,就像青春的初戀。在技術(shù)進步的過程中,無數(shù)人都講,硅基薄膜已經(jīng)過時;非常幸運的是,我們在硅片上生長硅基薄膜的HIT技術(shù),給了我們硅基薄膜技術(shù)繼續(xù)延續(xù),繼續(xù)成長的道路。硅,是一個很神奇的材料;很多年前就有人唱衰硅基材料,覺得摩爾定律即將失效,需要尋找新的載體。但是,在一代一代半導(dǎo)體人的努力下,到今天,硅基材料仍然是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全部基礎(chǔ),制程降到7納米以下,堪稱奇跡。其實不是硅材料有多神奇,而是這些半導(dǎo)體業(yè)的精英們在創(chuàng)造神奇。同樣,我也相信,硅基薄膜技術(shù)不會那么容易就退出歷史舞臺,我們同樣也是創(chuàng)造神奇的一代光伏人,吾道不孤!兩位CTO從事硅基薄膜技術(shù)快四十年,今天年輕的科學(xué)家也成長起來,后續(xù)有人!堅持兩個字,說來輕巧,實則沉重。經(jīng)歷了公司歷史上最大的磨難,一路面對否定與白眼。感謝李河君先生的堅持,支持與信任;感謝團隊一路互相鼓勁前行,在最困難的時候都沒離開,一直舉著硅基薄膜的旗幟不倒。HIT,在硅片上生長薄膜,我們一樣很強!松下&三洋,Solar City,我們漢能來了!

漢能HIT現(xiàn)場

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責任編輯:繼電保護

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