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SNEC第十三届(2019)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)论坛——光伏前沿技术主题论坛 ...

2019-6-4 15:24| 发布者: Min-Min| 查看: 7099| 评论: 0

摘要: 来自新加坡太阳能研究所的Armin ABERLE在第十三届光伏前沿技术主题论坛中讲述了最新模块技术,电池技术。
Armin  ABERLE:大家早上好,我来自新加坡太阳能研究所。非常高兴,欢迎大家来参加第十三届光伏前沿技术主题论坛,我们今天讲的都是最新的模块技术,电池技术。
 
  有请第一位讲者,来自VDMA,德国欧洲设备生产商的协会,她来讲一讲晶硅、光伏所面临的挑战,以及当前趋势。Jutta  TRUBE博士是一位物理学家,在VDMA工作超过五年,她非常关注于国际光伏,她跟我们分享一下晶硅,国际光伏方面的趋势。
    
  Jutta  TRUBE:大家早上好,感谢诸位早上光临,9点钟可能人来的不多,说不定一会有更多人过来。我来讲当前的趋势,我主要讲的是国际光伏技术路线方面的一些内容。我们讲一讲VDMA代表着3200家欧洲企业,主要是设备生产商。包含了纺织、汽车等各种工程设备生产,我们的成员非常关注于信息技术未来话题,市场上需要的一些动态等。
 
  我来介绍一下国际光伏技术路线,我们不仅仅是欧盟的协会,我们在北京有一个办事处、上海有个办事处,所以说我们的同事、合作伙伴也来自中国。我今天的主题给大家看一看国际光伏技术路线方面的数据,首先给大家做一个总体介绍,然后从晶片、电池、模块和系统角度一步步跟大家进行分享,最后做一个总结。
 
  看一看国际光伏技术路线,我们有55个国家都做出了贡献,来自于亚洲、欧洲、美国,每年我们在路线图上都增加晶的信息。比如说去年我们关注了90张图,信息问题都发给所有的参与方,VDMA收集数据,加工数据,进行统计计算,最后把这些数据发表。发布之前,我们有国际委员会主席,也就是说来自美国、中国、台湾地区等VDMA的代表一起讨论,然后决定哪些要发布,哪些不发布。我们就会有新的一版ITRPV(国际光伏技术路线),如果对此感兴趣,我这边有几份,你可以带回去看看。
 
  我们看看PV曲线,今年年末我们在安装方面达到了109GW,一般的增长是20%、23%。看过去几年,从2006年到去年,我们看到学习速度更快,我们不知道未来几年还会不会持续。我们看模块,分成了四大类,看不同的晶片,2018年1月份和2019年1月份对比,你会看到右图,大幅下降。这个是因为中国“5.31”的要求有所改变。
 
  我们再看材料,主要是单晶硅,N型,因为它的效率更高,比如说银浆连接等等。我们看到,浆和磷掺杂会提升材料的质量,在未来几年会不断出现,这是铸晶硅所出现的趋势。在未来几年,晶片的尺寸会有变化,最早是165,然后又提升了尺寸,特别是多晶硅。单晶硅也是如此,单晶硅尺寸更大,166这个也会慢慢出现。特别是设备生产商和电池、模块生产商,我们应该有一个标准化。原来是156,现在变成161,所以设备生产商要特别关注于成本控制。
 
  我们以为市场会有所波动,但是现在硅材料变得越来越便宜,我们厚度削减方面做的并不强。单晶片的材料,比如PERx厚度会慢慢下降,这是未来的趋势。我们再看到接口损失,多晶硅的使用也会下降,材料越来越便宜。所以在做晶片的时候成本就比较便宜了。
 
  我们看大概都有什么样的产品呢?BCF会慢慢变少,PERx会变主流,SHJ串联会上升。PERx、SHJ等等能够做双面应用的。这会促进其效率,提升整个模块的效率水平。我们也会看到PERx在未来几年将会占主流,这是我们数据得出的一个结果。根据我们的数据,我们进行了前景的展望。前面讲过,这个技术可以做双面开发,大家看到双面组件在2029年将会高达60%,我们觉得这个会提升效率。
 
  再看材料方面的趋势,其中最大的一部分是里面的连接,特别是用银量,我们看不同的电池类型,看这边的含银量。这里面的含银量会慢慢下降,A型的概念需要更多的银,和P型对比,我们也看到,单印刷会成为主流,在过去几次我们展示出,总线会慢慢上升,3、4的这个越来越少,变得越来越多,获得更多的市场份额。我们再看铝,看到铝双面晶片只用20%的铝,在后侧进行电路的安装、连接。
 
  接下来讲负荷的损耗,在这个方面可以看到,这样的值是在下降,这个也是主要的因素,也就是考虑到我们要如何提升效率的时候,讲到负荷的损耗。对于N型的电池,你看到它可能是在10左右,2013年的时候可以达到。在2023年的时候,正面和背面,负荷目前是接近于双面的损耗。
 
  我们要讲到降低成本,其中重要的一部分是要改善我们的不同设备通量,我们看到这个趋势是向上的,所以我们的通量在化学工艺中,在热的工艺中,都可以看到通量的提升。还包括在金属化的工艺中,我们要考虑综合的设备效率,现在化学这块是93%,可以提高到96%的设备综合效率。热和金属化这块稍微低一点,也可以到95%,这是设备综合效率。WIP的跟踪标准,硅片的跟踪,可以讲电池片跟组件连接起来,进行可追溯性,这已经是用在实际的应用中了。
 
  要进行质量的控制,是要进行自动化的检测,包括在电池片的检测。在2025年,我们可以达到100%的自动化光学检测。还有一个是在电池片层面的电池发光,也是在不断增加,也会有更多的市场份额,只是说现在份额比例来讲还比较低。
 
  接下来我们会讲到电池的效率,这个地方讲的是对于我们的单晶硅的,从2018-2029年的对比。2018年在22%左右,我们会看到对于P型和N型,以及异质结、硅异质结,可以看到2018-2029年的电池效率的趋势。硅异质结2029年可以到25%,我们可以看到在右手边的途中,是电池片制备的规模,电池制备规模可以达到2GW,可以使制造成本降低。
 
  这张图片上展示的是我们的通量的效率,这也是对比了单晶硅和多晶硅,也就是微晶硅和单晶硅的差异,在CTM这块是1%的差异。2016年是半片电池,CTM对半片电池组件提升是2%左右。还有自动化,以及机械和设备方面,主要是针对制造的角度,现在已经有了很高的渗透率,也就是未来制备的自动化设备,还有就是我们自动化的配方下载,在系统中的自动化的趋势。在组件的检测方面,我们有自动光学检测,还有光质发光,或者电子发光的检测。这些都是我们自动化的趋势,包括在组件层面的自动化。
 
  讲到总的拥有成本,我们度电成本以及系统的趋势,我们在美国跟合作伙伴一起做预测,这上面可以看到,我们做的对比,也就是每千瓦2美分,这是沙特.阿拉伯的。4.8美分是德国的,橙色这部分可以看到是我们现在做的预测部分,现在是在下降,在接下来的几年也会持缓慢下降的趋势。我们也做了组件的,包括屋顶的,还有电厂的系统市场,另外是漂浮式的光伏也会有增加,在未来可能会有5%左右的比例。
 
  在接下来几年,我们的市场一直到2050年我们也做了一些预测。今年我们也是跟芬兰的一位教授一起做了预测,并且也跟我们过去做的预测做对比,包括IEA的预测做些对比。这个是针对整个世界不同的国家,主要是针对电力的,还有一部分是交通的,还有一部分是供暖的。
 
  在这里看到市场的高峰,在2050年会达到峰值,所以对于未来我们的光伏是充满着前景,尤其是我们整个的可再生能源都会有着一个非常具有前景的未来,我觉得对于我们来讲都是一个好的消息。当然了,ITRPV也是从不同的研究机构,以及产业收集信息,进行市场接下来的走势分析和研究。
 
  总结,我们看到基于硅的光伏仍然保持着主导的地位,尤其在接下来的几年,就像过去一样。可以看到,这个市场份额是一个主导的,我们的光伏市场会进一步出现多元化,包括我们的技术,以及我们的应用方面都会出现多元化的趋势,还有一个是我们是处在一个对于成本非常敏感的市场,光伏也将会是保持它的成本敏感。产能的增加,我们的光伏在装机方面也会持续增加。这就是ITRPV,大家可以进入我们的网站,免费获得我们很多的信息。谢谢!
    
  Armin  ABERLE:非常感谢您的精彩介绍。我们也说到了全球的光伏,包括价格,还有我们成本在持续的下降,所以未来是非常光明的。大家有什么问题吗?
    
  提问:非常感谢,给我们做了非常全面的介绍,你讲到2023年将会是叠层的电池,占比会增加。您介绍中说到行业中很多制造商也在做叠层电池,从硅的消耗方面,或者基于硅的技术,什么样的一些技术会用到我们的叠层电池上?
    
  Jutta  TRUBE:我觉得有多个技术,包括在德国有些公司也在尝试着使用,比如说电池本体的技术,当然还有硅基的技术。
    
  提问:P型这一类的电池现在已经有考虑呢?还是说有待进一步的发展?
    
  Jutta  TRUBE:这也是一个可选的选项,当然了成本是一个方面,现在我们还没有非常详细的信息,关于它的发展路线图。
    
  Armin  ABERLE:再次感谢TRUBE博士。
 
  接下来有请第二位演讲者,是Dirk-Holger  NEUHAUS博士,也是来自德国的,也是学物理的,他也是获得了博士学位,主要是研究玻璃等方面的技术。他回到德国花了17年的时间,也是组建了第一个产线,在2018年他到了德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所做电池组件的研究工作。有请!
    
  Dirk-Holger  NEUHAUS:谢谢主持人对我的介绍。各位早上好!
 
  今天我主要讲的是高效的硅太阳能电池和组件。我也会说到在工艺以及设备方面的情况,我选择这个话题,其实是想要强调我们设备的重要性,尤其在推动创新方面设备的重要性。我的演讲中第一部分会有一些市场的数据,是前面讲者已经提到过的,所以我们会讲讲当前市场的现状以及现在的技术,以及未来的技术趋势,同时跟大家讲讲PERC电池的发展,它的一些背景,以及为什么PERC电池变得越来越成功。另外在PERC电池之后,后续我们会有怎么样的技术方向,同时我们也会讲到很多组件的技术,也会给大家做一些介绍,包括未来这个领域组件方面技术发展的趋势。
 
  这张图前面大家看到过了,这个是很令人印象深刻的,尤其是在蓝色这一部分,这一部分是我们的铝背面电池的技术,这在过去十年中一直保持主导的地位。橘黄色的部分是PERC的电池,还有一部分是PERL和PERT,主要是PERC的技术。这部分也是成为了主流的技术,我们也会看到有些小众的市场,包括异质结、IBC的技术,它是小众的市场,但是还是在稳定的增长和发展,所以未来也有很大的潜力。这将会变成主流,现在PERC日益赶上,大家都会问为什么?我们这边有众多概念,有一个概念成功,另外一个概念可能就不成功,为什么这样子?我决定是三方面,和其他相比,PERC非常简单,有点像铝BSF技术,投资比较小,失效的风险比较低,所有的加工过程和铝BSF加工过程差不多。BSF里面也参与所有的这些,铝BSF技术是过去的趋势,所有的设备等等都可以继续使用,所以说PERC为什么能够成功,因为这是个新技术,它能利用老技术设备。
 
  再看另外一点,我们讲到硅晶模块,电池效率不断上升。看这张图,过去几年效率的曲线图,从0.5到0.6,每年绝对效率得以提升。铝BSF技术已经到20%,到顶了,你想继续改进效率,需要新材料,之后就来了PERC,它高达24%,下一个是什么呢?我们就要去研究,很可能就是新的接触方法,我们还要继续研究。
 
  PERC有什么特点呢?未来将会是钝化接触。右侧的图是正常的铝BSF,需要对它进行一定的改性,达到底部的PERC太阳能电池。这里面有不同创新想法,有的已经存在了很长时间,使得结构能够得以应用。首先PERC这个概念很早提出来了,20年前就提出来了PERC的概念。概念很早就有了,当然生产的工艺特别复杂,所以另外一点非常重要,就是创新,使这个工艺能够不断提升。比如说这边有激光的加工,得以使工具进行钝化,然后是多晶硅,还有氧化铝,另外一方面,我们很早观测到在背侧中间层可以反射光,光驻留,所以后面做得好,前面有一个选择性发射概念。以前都是磷、玻璃、激光掺杂等等,这些都是很多新技术,以前老技术要40个工序才能做成,因为新技术的发展,现在有8-10个工艺流程就能制造。
 
  这概念存在了很多年,必须有设备才能生产这样的新技术产品,没有设备的开发,这个技术就无法成功生产,PERC电池就无法制造。这里面我展示了三个最重要的内容,一个是单面蚀刻,PERC后面抛光非常必要。它现在没有硝酸,而且现在做的比较好的是施密特和德国的公司,现在工装也比较大,他们做研发做的非常好,通过一侧就可以制造晶片,就使得它能够成功。第二点是钝化,要进行氧化,以前特别贵,现在开发了直接或远程PECVD,把这些元素进行钝化。一些公司大型的工具,一小时可以生产3000张硅片。第三是激光开口,涉及到发射器和接口,使用激光进行加工。
 
  在这里我把序列再给大家看一下,这是加工序列,这是铝BSF的结构,左侧展示的是五大步骤,也非常简单。而在右侧就是额外要进行改性,比如说第三步,就是边缘隔离,有一个工具来进行处理这一点,选择性技术处理。第四进行后钝化,瓦斯烧制等等,也有公司使用再生技术,使后面更加稳定。工艺对比,右侧展示的是背侧额外加了几个步骤,有一个选择性,发射器,而且这个是用磷玻璃就能进行生产,很简单就把原来铝BSF的技术用在PERC生产上。左边的技术用了20年了,右侧WTIC非常复杂,因为本身生产都有难度。
 
  PERC有其优势,如右侧所示,大家看到内部的量子效率,虚线和实线,看到电流在前面改进,用了一个选择性发射器,也用了这个吸收,在后侧减少光驻留、光捕获。这个就带来了非常高的电流,大家也可以看到,电压方面也有改进。它用了这样一个选择性发射器,把后侧也进行优化,所以前面的组合更简单,系统变得更强大,电子发射器和选择性发射器负荷减少,就出现了非常好的稳定电压。
 
  再讲生产,我从Solarworld借鉴了一些数据,大家看到生产,曲线左侧基本上是铝BSF的水平,慢慢改进,改进的程度、效率就到顶了。再看2012年的时候,当时我们还是使用PERC,效率有了陡增,而且还能够继续提升,这是非常了不起的。所以说当时PERC做了第一个试点,使用了热氧化铝蒸发,当时一小时能生产4000个晶片,这时产量相对比较低。后来有了新的解决方案更容易,它们的结构没变,到2012年我们引入了PERC进行大批量生产,有单晶硅,Q-Cells公司也在进行单晶硅实验生产,这些技术基本上来自于同样一个研究所。所以说2012年不用做试点了,我们就用新的工艺。比如说真正的钝化,使用了PECVD,光开口,就LCO技术,也用了网板印刷,进行处理。大家都说,当时说PERC挺好的,我们也用了,说效率要达到20%就够了,是不是要继续开发?有没有必要?后来2015年就发布了PERC路线图,这个对工业太阳能电板进行定性,进行了模拟。我们看到,通过努力我们可以使它效率达到24%。2015年有一家公司就引入了双面PERC解决方案,以前见过,现在变得越来越主流,这个一调整,整个把它前后覆盖,然后把铝变成网格,进行后部钝化,进行厚度控制,然后是玻璃对玻璃,就可以获得背后额外的电流。
 
  这就是一个路线图,前面提到过,这是一个非常重要的路线图。这就告诉我们我们路走对了,我们做了计算的时候,我们发现,电池的开发有不同技术,我们就关注了PERC这个技术,一家公司找对方向才能成功。
 
  我们来看这些不同的内容,哪个才能改变未来,不能够太过于先进,我们要看不同策略方法的优点,然后选择了一条路。这条路它的斜率最高,可以达到最高的效率,这就需要进一步优化发射器,使用激光掺杂,蚀刻,后侧要进行更好的处理,我们需要改进材料,然后需要再生技术,然后从线接触到点层接触,再由金属化,多线设计等等。任何一家公司路线图都会去考量这些内容,当时我们就说咱们把这些要素放到模块当中,使用模块技术,使用多线技术,最后我们就能够达到非常高的功率,我们的确要走这条路,向这个方向迈进。
 
  现实当中我们看到那条试行线,我们就想一步步来,向上推进。比如说2018年这个试点运营就停了,但是我们落实了很多内容。其实大家都在研究这些方向,这些要点,然后比如说从军制发射器到钝化发射器,从300微米到130微米线宽。这个让我们的发射器可以更好,这样我们的细栅数量就增加。通过正确使用数据,我们可以达到124的细栅,这是一开始我们都没有想象到的。
 
  另外我们看到对于再生和规定方面,我们也需要能够有更多的提升空间,通过优化,但是要想到如何避免衰退。再过去一些年,我们已经采取了很多的措施,我们能够达到比较高的效率,所以这个也就是说23.2的得到实测定的数据。
 
  我们刚刚讲到了PERC电池,包括双面的PERC,我们有这样的想法,是在2013年的时候想到的。现在我们也是希望能够把它推广,通过我们的产线进行实现,这其实是结合了不同的,包括电池片的技术和组件的技术。同时,通过这样的一些总结给我们带来真正的实际效果,也会给我们额外的5%-20%的增益,这当然是要取决于具体支架的高度、间距、反射率和双面率,这样可以得到不同的增益。
 
  接下来在我们PERC电池发展之后有什么样的方向?当然我们对于PERC这块还有改善的空间,尤其是在钝化接触这方面,我们的多晶硅其实已经是存在很长的时间,已经有较久的历史了。其实在1985年的时候,就有了多晶硅,在1990年的时候,就对IBC电池使用了多晶硅的发射机,在2013年又实现了23.7%,差不多24%的水平,是隧道氧化成钝化接触的技术。
 
  在这个上面看到我们的隧道氧化层钝化的接触,隧道氧化层,包括界面的钝化,还有氰化缺陷的钝化,就像这个结构上看到差不多是15微秒的时间,所以是非常成功。现在已经是在太阳能系统上使用了,不只说钝化的质量,以及我们的表面接触质量都是非常好。即便是在高的电压下面,我们可以看到它的好的表现,所以这就表明这是一个好的材料。
 
  这里就不非常详细介绍了,但是我想强调的一点是,这是我们的针孔传输,或者是针孔的运输,是类似于传统的局部接触,在这张图上可以看到我们的N型的单晶硅25.8,N型的多晶硅22.3,N型的多晶硅在100平方厘米的面积下是24.5。
 
  这是我们过去一些年效率提神的曲线,从2013-2019年效率提升的曲线,还包括工业化的产品效率曲线,这个方面虽然已经取得很好的成绩,但是还是需要有更多的改进。还包括选择性的接触,就是在正面和背面选择性的接触,这个是很重要的。
 
  这上面还是我们的隧道氧化层的钝化接触,是非常复杂。如何从我们现有的PERC产线上进行升级呢?我们就需要,比如说从材料的,从正面以及背面的,包括我们的扩散,还有硼扩散,我们需要隧道氧化层,这样整个的结构就会变得非常复杂。
 
  在设备层来讲,我们也是需要不断去推动设备的发展,很好的一点是,包括开路电压,以及填充的因素,这些在我们内部所做的对比和研究。具体是要看相应的配置,我觉得目前还没有完全做好这样的一些设备准备,最终我们相信能够有更多的设备优化,在我们组件的技术方面。
 
  我们刚刚说到了电池片效率的发展,我们也想从组件的层面来看,比如说全切和半切的电池片,到电阻连接器的损耗。还有屏的带状到线的互联,到电阻细栅的损耗和光线,以及叠瓦到连接器的损耗和母线的遮挡。我们组件想要减少它的光学和电器的损耗,同时也是希望使电池片更小,细格也是在这上面给出了宽度,以及电池片的参数。
 
  我们可以使用叠瓦组件钝化边缘,还有半切的电池片跟6条线进行互联,这个是没有边缘钝化的,这是可以得到最好的组件效率。组件的功率可以是半切电池片跟6条线进行互联,而没有边缘钝化,这样的话我们功率的增益是可以22.25瓦。在一开始的时候,我们想说的是在电池技术方面大家非常关注,但是我们组件的技术方面有很多的一些隐性冠军,可能大家忽略掉的。包括刚才说到的半切电池片,这些技术可以帮助我们提升电池的效率,从而可以对我们的组件带来好处。
 
  电池的切片技术,这还包括相应的设备,这有叠瓦的工具,这是传戒的TT2A00的工具,这个工具是SWCT,也是智能线连接的一项技术,是低温焊接的,可以有8到24条线。
 
  这就是给大家做的介绍,谢谢。
    
  Armin  ABERLE:非常感谢您的介绍,帮我们来介绍了发展的现状,以及未来的趋势,也是给我们介绍了20年的发展态势。大家有什么问题吗?
    
  提问:我们也看到了氢能这一块。
    
  Dirk-Holger  NEUHAUS:其实我刚刚主要讲的是PERC,我想说的是PERC在未来,我们希望还有进一步的优化,但是工艺会变得越来越复杂,还是有进步改善的空间。对于硅制异质结可以有很高的效率,但是可能在初始的投资和成本方面要考虑的,这个是效率的角度来讲。或许我们两个方向都可以进行发展,也就是说两个技术是可以结合使用的,其他的方面都是差不多。
    
  提问:非常感谢,我有一个问题,是关于互联的,也就是互联的技术。目前来讲你可能是比较推荐叠瓦还是多层的技术,你觉得哪个更好一点?
    
  Dirk-Holger  NEUHAUS:如果说想要有一个很高的组件功率,可能会选半切的半片电池,如果想要最高的效率,你可以选择叠瓦的技术。
    
  提问:我有一个问题关于技术,我们隧道氧化层,知道IPECVD已经有在使用了,PECVD也是很快跟进,对于这个技术您怎么样的建议?
    
  Dirk-Holger  NEUHAUS:现在已经是有不错的发展了,我觉得PECVD更好,我在这块已经有20年的经验了,所以不错的。
    
  Armin  ABERLE:接下来我们会有请到下一位讲者邢国强博士,他是阿特斯阳光电力集团公司,中国区的CTO,他会跟我们讲一下光伏量产技术的进步和挑战。有请!
    
  邢国强:谢谢主席对我的介绍,今天非常高兴能够来到这里,来给大家做一个分享。我今天早上唯一一个从制造商的角度做介绍,我会跟大家分享一下量产方面的技术发展,以及相应的挑战。
 
  对于光伏技术的发展,我们在这个行业的人,我觉得在过去的3-4年的时间,真的觉得是令人激动的几年。因为技术的进步和发展是进步了很多,同时也是发展非常快。所以要去描述这样的趋势,可以说就像是好莱坞的电影,也就是我们速度与激情这样的一个描述。
 
  这张图上给大家看一下,介绍我们的公司,我们公司已经是33GW的组件发货量了,同时有4.6GW的光伏项目已经交付了。这是我们的阿斯特阳光,我们其实就希望能够去创造不一样的技术和产品。对于我们每个人来讲,就像是NEUHAUS博士,我们都看到了这样的趋势。这一页给大家展示的是学习的速率,就是光伏的组件,在过去12年学习的速率增加了40%。未来的里程碑就是下一次翻番达到TW的水平,这个能够在2022年实现。价格趋势会是什么样子呢?是不是达到下降23%的水平呢?技术的改进是非常重要的方面,还有一方面是规模经济的发展。
 
  这边我使用彭博社的,找到了技术进展,传统的铝BSF、电池,它们的市场份额后来有单晶、PERC取代,明年以及2021年,多晶、PERC将会不断发展,到了2021年我们会看到,然后你看到两者各占50%。
 
  这张图给大家展示多晶硅技术发展,在过去十年左右的历史。铸造技术本身生产能力大幅上升,还有高性能模块不断发展,在去3、4年当中,可以说大幅发展。我们用了一些缩写,一个是P3,它是MCCE+DWS的晶片技术。到了P4技术,就是P3+PERC,现在我们再用P5技术,就是铸造单晶硅,也就是说在多种成本下的单晶效率,在引入更大的晶片方面,我们是领袖。我们现在用的晶片尺寸是166毫米。
 
  NEUHAUS教授已经介绍了PERC这个技术,从原来的铝BSF技术,现在我们转移到了PERC技术,对其后侧进行结构改变,就成双面结构,这已经成为主流。但是这边有很多挑战,因为本身表面钝化,所以说它的大小变得越来越重要。LeTID,还有LID等等,因为更多的电压在模块侧,那些连我们不能够忽视,而双面PERC我们每个人都在讲,双面系统更加可靠,更加有效率,怎么实现呢?当然要开发很多技术才行。
 
  所以我用这张片子给大家展示一下,光质衰减,以及光和高温质衰减。LeTID这个衰减是在高温下产生,需要更长的时间才会衰减。我的同事们今天下午也会做演讲,专门讲LeTID,风险测量,如何来削减风险,如果大家感兴趣,可以今天下午专门去听这个演讲。
 
  LeTID在单晶硅、多晶硅都会出现,在去年就有讲过LeTID平均,实际上是单晶硅比多晶硅高1.7%,所以我们要应对LeTID的风险。在我们公司,我们花了4、5年专门开发LeTID的削减技术,从材料这方面,从电池工艺方面,更加重要的是电池制造完成之后还要做高级再生,这样才能够消除LeTID。而且在生产工艺当中,质量一定要大幅提升。结果UNSW比较了不同公司的LeTID,而我们是LeTID控制方面的领袖,而且我们的用户也对我们产品P4更加有信心。
 
  这张片子我非常喜欢,这张片子展示了我们公司的电池技术演进过程,这个就表现出技术升级如此之快,多发生在过去3、4年,每个颜色代表了不同的技术。P2技术、P3、P4,一直到P5。如今100%的一些电池都已经转换化PERC技术,如果说你比较一下前面博士的演讲,事实上我们在这些技术上面是完全领先的。对于PERC电池效率的提升我们有自己的路线图,我们有很多工作可以做,才能提升其效率,能够达到23.1%。
 
  我要再讲讲P5,它是铸造的单晶硅,这个不是新的事物了,这是7年前很多公司做了这样的研究,甚至进行了试生产,但是对我们来说,我们要以一个多晶硅的成本实现单晶硅的效率。我们的黑硅技术在P5的开发当中至关重要,我们在表面上进行MCCE技术进行处理,这个就给我们带来非常好的电压,而且更加美观,使P5模块更加漂亮。
 
  这里大家可以看到,在P5技术下,我们可以提升模块电压,提升15瓦。P5和CCE单晶硅是4到5瓦的差异。而且大家可能听到过上周我们的新闻发布会上,我们的研发团队设定了P型,大面积电池,这是单晶硅,这是22.28%,而且都是大规模生产技术,用了黑晶硅,然后进行了钝化,也使用了传统的氧化铝,后侧背化,然后也进行了金属化技术的应用。
 
  NEUHAUS博士讲到模块技术是一个隐藏的冠军,现在冠军已经登堂入室,进入到生产阶段。过去3、4年当中,我使用了,当然这是我们自己的术语。最早我们是五个总线,现在是多个总线,传统的背板到玻璃一直到双面,晶片大小从156变成了157,现在达到了166毫米。我们在打造400瓦的模块,然后我们不断提升技术,到叠瓦技术。
 
  这个就展示了模块技术发展的产品组合,2017年的时候,我们用了半切技术,叠瓦技术。有听众就问,选什么模块好?要看应用才对。这也同时要看平准电价的要求,一个是HiDM,或者叠瓦,模块的效率更高,更美观,放在屋顶比较合适。也可以是双面的,HiKu或者BiHiKu,我们去年就是双面模块,出了3GW的产量。
 
  大家看到模块的电容是在不断变化,2017年的时候只有2.7GW,这是半切的。而绿色部分,展示的是多总线的,也有半切的。到了年末,2019年年末,大家看传统的已经变成少数了,所有的模块都已经升级,到高级模块技术产品。
 
  我要用一张片子给大家展示一下半切本身带来的优势,我们认为这个技术将会成为主流,应用到未来模块生产当中。因为当有了PERC电池和模块的电压,提升幅度交大,通过半切,电流降了一半,电阻下降了75%。然后功率上升,可靠性上升,温度也得以下降,下降1-3度,这要看环境。而且对于太阳遮蔽有更好的耐受,所以我们现在是400W的产品。大家记一下,半切技术将会变得越来越流行。
 
  如果说你比较平准电价在不同模块之间的差别,你会看到HiKu是有平准电价的优势,在高于其他的的,这边的差距是1%到2.8%的差异。这是双面的,这真的是热门技术还是因为炒作呢?我觉得对于双面的组件,我们将会看到可以提升系统的收率,我们也需要回答很多的问题。比如说它的精准性,比如说双面的系统,我们的增益会有多大,同时我们如何最好的来进行双面系统的运营和运作,之后王博士会给我们专门做一个演讲,也会讲到双面的技术。我们如何去改变,或者说改善双面的组件可靠性?这些都是要去回答的问题。
 
  这部分就不非常详细介绍,只是给大家展示一下我们公司所设置的如此多的双面测试基地,是在全国各地,有些系统已经是在全年收集了数据,有些系统才使用几周的时间,才刚刚才运行。但是我们可以看到,这种双面的系统是会有5%-10%的增益,也就是在我们的单晶硅的系统中。
 
  时间也到了,这里是我的一个总结。技术的演进是非常快速,同时我们也看到PERC电池的技术可以带来很高的效率,但是也同时面对着一些挑战。我们必须要把组件和系统结合起来,整合起来,才能够得到最佳的效率。我们光伏的制造商,不管说是一家新的,还是说我们的老的,不管是大的,还是小的厂商,我们都需要去适应,然后不断发展新的技术,才能够生存下去。谢谢!
 
   Armin  ABERLE:非常感谢,谢谢邢博士,大家有什么问题吗?
 
  我非常喜欢的一点就是说我们会有隐形冠军,包括来效率方面的隐形冠军的存在,非常感谢邢博士精彩的演讲。
 
  接下来我们请到下一位演讲者是Anis  JOUINI博士,来自法国国家太阳能研究所,他是学化学的,获得了博士学位,并且也是学材料学的,是毕业于法国里昂大学,从2009年就到了法国。现在他是INES太阳能技术部门的CEO,他主要讲讲法国INES从现在的发展到未来太阳能一些先进技术使用介绍。
 
  Anis  JOUINI:各位早上好,我这部分会给大家介绍一下我们在INES所做的工作,包括在法国能源方面的做法,主要有两部分。更多的会讲到我们的太阳能光伏的技术,以及铸造的单晶体和硅异质结的技术。
 
  大家可以看到,这是我们研究所所在的地方,这个是位于我们法国的中心,所以其实从里昂可以开车就到研究所。这里主要是做一些智能连接,以及系统集成,还有创新方面的光伏的、能源的,以及储能方面的一些研究和开发工作。
 
  我们是叫做CEA 法国,我们公司在创新方面是有领先的,已经有超过2万多名的员工,大部分是工程师,我们是有50亿欧元每年的预算,同时我们每年是有750项的专利。我们非常荣幸的是,我们也是从政府的评比中创新能力排到前25位,这是我们很自豪的一点。在世界各地我们都会不断推行我们的创新,在下面这部分,我们主要是涵盖了四个领域的研究,包括国防安全方面的,还有核能,还有一些基础研究方面的。大家如果需要了解更多,可以到我们的网站。
 
  对于CEA,我们其实是在能源的生产、储存方面,以及电动汽车,然后在INES,建筑光伏一体,网络等方面,集成方面,都是我们开展的工作。
 
  介绍我们的单晶体,这个原理非常简单,我们希望能够有一个在我们的材料,以及我们的微晶硅方面,DSS方面这样的演变,这样可以实现,包括单晶体硅锭的技术,其实在几年前,我们又开始了全单晶硅硅锭的发展。另外还有我们HP的技术,还有另外一些概念,为什么不适用这样的之拉圭(音),而是使用少量的硅。还有一个我们已经面对着越来越多的竞争,这是从市场上来看,竞争本身是好的,但是我们需要通过提高质量,包括单晶硅的质量,还有提高我们的产品效率,才能够获得更多的市场份额。包括我们的区熔法、之拉圭市场的竞争都是越来越激烈,我们也是希望能够有更多技术的优化。
 
  这一页给大家展示的是差不多十年的时间,我们从一个非常小的硅锭开始,也就是说从小的硅锭开始进行设计,包括液相的研究,之后到我们后续的工艺。2012年我们到了第5、第6代的产品,我们希望能够以这个技术为主,尤其是我们的硅锭的质量为主。我们也是在世界上处于领先的,能够实现全单晶硅的硅锭技术,也就是40厘米的硅锭已经是城规试制。
 
  对于第5代、第6代也是一样的,之后在2018年我们还有一些剩余的液体,我们就希望进行冻融,再做研究之后,我们在N型方面具有竞争力。像GCL在这方面也是有技术,我们现在做第8代的硅锭,我们的研究并不是说要增加硅锭的尺寸,更多是希望在组件的层面,通过这个技术确保硅锭是最高的效率,包括N型的,我们希望在高温下的加工能够有更好的性能。
 
  这个是我们从第8代的硅锭,左边是第6代的硅锭,可以做这样的对比。我们就希望,450,第8代只有250,可以看到,对我们这样的研究机构,我们希望能够为产业带来更多的研究成果。这也是我们现在在做,包括在缺陷的发现,以及缺陷的解决等方面,还有我们的轮径,SGB这些,是我们后续要关注的方面。我们也非常愿意跟我们的产业携起手来,通过合作把技术转化成市场上最新的产品,我们的目标是要把它们应用。
 
  我们也有一些新的成绩出来,包括刚说到的40×40的全单晶硅的硅锭,晶的边界,在使用周期来看,都会有很好的持久性。所以我们在未来也将会继续在质量方面,还有在缺陷的方面,通过使用这个技术,在未来一些年能够持续提升质量。
 
  在我们技术这一块,我们前面几位讲者都已经说到了这个技术,在INES我们主要专注三大块,一个是这个行业的演进和演变,我们一定要跟随着产业的发展趋势,这样的演变是越来越快,所以我们要跟上这样的趋势。甚至是超前做一些前沿技术的研究,提高效率。在演化方面包括PERC技术,以及Topcon,N型、单晶硅的技术方面,还有多晶硅的,以及我们不同的能源融合。这些都是我们产业演进方面要做的工作。
 
  在突破方面我一会会详细介绍,我们希望在产业层级实现24%的效率,后续希望实现25%,这是加上ABC,我们跟欧盟相关的理事会一起合作。在技术叠层方面有两个部分,现在还需要做一些探索,包括硅基的,我们想看看今年年底25%的效率能不能达到,另外超过30%的异质结,我们也会在这个月发布30%效率的达成。这个其实是跟BV可能是没有一个很好的竞争力,这个成本在未来还需要进一步的下降。
 
  第二点,从2016年我们开始了一些工作,我们首先是借着这个概念,当时非常难,研发机构也面对这样的情况,我们要猜,要看哪个日后被我们所欢迎。我们必须要有自己的路线图,行业进展特别快,我们要看未来缺失什么。2010年我们试行一条线,这是1200晶片每小时,后来到欧洲联合体,我们目的就是提升它的效率,用的是一个每小时2400片,然后我们的产量翻了一番,从20个工程师变成了40个工程师,这是我们团队扩张,你看我们的技术转移,和意大利同事合作,第一阶段是250MW,右侧是我们的生产线,现在我们在不断努力,在欧盟达到GW水平,能够和国际合作伙伴合作。我们做了很多工作,也走了很多弯路,比如讲到了设备、设施,事实上每一方面都非常重要,我们都应该关注于降低成本,提升效率。
 
  这条赛道充满对手,我们要在这边提升效率,我们到去年12月份,效率是24.9%,再看表面,测一下我们现在已经达到了24.4%,这是一个简单的流程。6、7步的工序,有非常高的产量,就可以达到24%的效率,这个是难以置信的。这边讲的是半导体异质结。
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