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晶硅电池正面电极:从多主栅到无主栅

2014-7-23 13:37| 发布者: echo| 查看: 5737| 评论: 0|来自: pv-tech

摘要: 太阳能电池的正面设计交织着太多的优化、约束和妥协,这里也因此成了厂家专利申请和设备制造商新技术研发的必争之地。传统晶硅电池正面采用银质的细栅和主栅将电池产生的电能收集并传到出去。为什么最近几年陆续有厂 ...
       展望
       综上,无主栅电池的优势主要在于通过减少遮挡和电阻损失增加组件功率,通过使用铜线代替银主栅降低成本。传统技术往往在提高效率的同时增加了成本,但无主栅技术破天荒的实现了鱼和熊掌的兼得。SmartWire和Merlin更是突破了传统的电池组串工艺,使电池排布更自由,更紧密,采用上述技术的组件有望更小更轻,对下游项目开发来说,这就意味着安装中更小的占地面积,更低的屋顶承重要求和更低的人力成本。此外,无主栅作为一种电池互连技术与其他技术广泛兼容。不但可以搭配网印电极和镀铜电极,还可以用于异质结的ITO。
       反观问题方面,虽然该技术兼容网印工艺,但如果设备制造商想要采用无主栅技术,还是需要购入新设备并调整配套工艺的参数。除MeyerBurger的SmartWire技术外,其他无主栅技术目前缺乏项目验证,在实际性能和可靠性缺乏证明的情况下,项目开发商如果采用这样的新技术组件,在融资方面将面临巨大挑战。
       国际光伏技术路线图(ITRPV)委员会日前公布了2014年最新版本的路线图,其中指出电池中使用的银已经成为限制成本进一步降低的重要因素,其成本为每瓦0.0167美元,约占电池非硅成本的10%。作为替换银的材料,业界一直对铜寄予厚望。但由于网印技术的持续改进,ITRPV预计镀铜电极在光伏产业大规模使用将会推迟到2018年以后。近年来网印技术的改进主要在于二次印刷(double print)和分次印刷(dual print),其中后者将细栅和主栅的网印步骤分开,通过在主栅网印中使用含银更低的浆料实现降低成本的目的。网印技术的这些改进也将会拖延无主栅技术的推广。
       GTAT在发布其Merlin技术时表示,2014年将进行该技术的各项认证和生产准备,2015年正式推向市场。到2018年,公司Merlin相关业务的产值预计达到4亿到10亿美元,占电池互连新技术市场的8%到20%。GTM Research的分析师在评论该技术时表示,2015年将成为电池组件制造商 “重新开始设备投资的一年,Merlin技术有望借助这波投资的东风。”
       雷军在概括小米手机的成功时说:“站在风口上,猪也会飞起来。”笔者也认为无主栅技术的产业化将很大程度上受产业环境的影响。虽然去年以来组件价格恢复稳定,但制造企业仍在恢复元气,短期难以进行设备投入,尤其是对电极制作和互连这样关键工艺的升级。而ITRPV的预测偏重镀铜电极,无主栅技术中使用的铜线既可以搭配镀铜电极,也可以兼容网印细栅,即无主栅可以起到两种电极材料的过渡,其产业化难度将低于镀铜技术。因此,intoPV Research的预测介于GTM Research和ITRPV之间,我们预计在2016年到2017年,无主栅技术将有机会实现大规模产业化应用。
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