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HIT:单晶PERC之后的下一个光伏电池新赛道?

2018-5-21 17:12| 发布者: wendy| 查看: 82516| 评论: 0|来自: SolarWit

摘要: 目前看来,HIT是最有竞争力的下一代光伏电池技术。HIT叫法繁多,没有形成统一名称,各个厂商各自为战,明明是一样的技术路线,各家公司却偏要叫不同的名字,HIT、HJT、HDT、SHJ其实指的是同一个东西,都是指异质结光 ...


       6、HIT电池片更适合与叠瓦组件相结合

       叠瓦组件比常规组件能封装更多的电池片(60型常规组件可封装66片),增加有效发电面积(2%↑);用导电胶替代焊带避免了焊带遮挡(4%↑);紧密叠加的电池片叠加导电效果更佳的导电胶降低组件内阻(3%↑);叠瓦组件优秀的封装方式带来的各种优秀效应可以叠加使得叠瓦组件的发电功率比常规组件高8~9%。这里我先引入一个概念:“按比例提升功率的技术”。明确这样的概念对于我们理解高效硅片电池片的未来十分有益。半片技术就是典型的按比例提升功率的技术,它叠加在越优秀的电池片上带来的提升越大。半片技术叠加在常规多晶组件上尽可以提升5~6W的功率;但是同样的技术叠加在单晶perc组件上就可以带来8W以上的功率提升;近些年不断涌现的半片、多主栅、双面都是非常典型的按比例提升功率的技术。我了解到阿特斯为了挽救即将衰亡的多晶路线,不惜花大价钱在多晶路线上不断叠加新技术,但是阿特斯在电池技术上叠加的按比例提升的工艺环节越多,未来就会有更大的动机去选用单晶硅片。表面上是为了挽救多晶技术路线而做出种种努力,不断的采购新设备叠加新工艺,但实际上是在加速多晶技术路线的覆灭,因为终有一天阿特斯可爱的工程师朋友们就会发现,只要简单的放弃自己的执念改用单晶硅片,那些先进设备就可以发挥更大功效、更大价值(扯远了,再回到主题)。


       叠瓦组件技术不仅是典型的按比例提升功率的技术,更是提升幅度最大的技术。8%的提升比例使得半片、多主栅等技术在其面前都自惭形秽。既然是按比例提升功率的技术,那么他应用在越优秀的电池片上,其发挥出来的价值就越大,如果把叠瓦技术叠加在270W功率的常规多晶组件上,带来的功率提升为270×8%=21.6W;如果叠加在305W功率的单晶perc组件上带来的功率提升为305×8%=24.4W;晋能目前可把HIT组件功率做到330W,如果这样的电池片叠加叠瓦功率可以提升330W×8%=26.4W。如果是HIT叠瓦双面,把双面发电功率考虑进来则功率差可以拉倒更大的水平。

       叠瓦组件在封装环节电池片之间会出现一个凌空,这对于更厚且更脆的P-perc电池是非常不利的,P型电池片背面存在铝背场,致使电池片很脆,拿在手里轻轻一掰就会碎裂,叠瓦的封装模式对于十分脆的P型电池长期看存在发生隐裂的风险。而HIT电池的一个典型特点就是柔韧度非常好,拿在手里我们可以像扇子一样扇。HIT自身独特的结构特点,使其天然的就更加适合叠瓦组件。


       目前标66型叠瓦HIT组件正面功率已可以做到360W,HIT电池片领域技术专家易治凯先生对于未来HIT叠瓦组件正面功率做到400W+的水平非常有信心。由于叠瓦技术的核心专利目前有Sunpower持有,这是目前大家研发叠瓦技术的重要障碍,好消息是再过不了多久叠瓦组件专利将会过期失效,届时将会扫清专利方面的障碍。

       最后我们总结一下:叠瓦组件作为典型的按比例提升功率的技术,其叠加在HIT电池片上能发挥更大的效益;此外,柔性的HIT电池片也更适合叠瓦的封装形式。可以说HIT与叠瓦相互促进,随着未来叠瓦专利技术过期,正面功率大于400W的双面HIT叠瓦组件会引发新的一轮光伏产业的技术革命,而且这一轮产业革命后,光伏电有潜力成为全世界大部分地区最为廉价的能源!


       二、此100瓦非彼100瓦(HIT电池路线的经济性评估模型)

       根据文章的上一部分,我们已经了解到了HIT组件的种种优点,现在来到了真正有挑战也是有意思的部分:把HIT组件上述种种优点量化为看得见摸得着的价格差。感性上我们都能理解:HIT组件由于单位面积功率更高且同等功率下发电量更高,它单瓦价格理应比常规组件卖的更贵一些,但是到底卖贵多少合适?量化的模型是什么?有没有一个简单的公式能解决上述问题?解答上面的疑问就是本节要完成的任务。

       1、同等功率下,HIT组件能比常规组件增益几何?

       下图是同等功率下双面HIT组件对比多晶组件的发电表现:


       统计16个月的对比发电数据,HIT双面组件可比常规多晶组件多发电21%;虽然数据亮眼,但是可能并不完全公平,原因如下:1、待到HIT真正爆发之时它的对手应该是单晶perc组件,更合理的对比组应当选用perc组件,Perc已经有足够充分的数据证明其同等功率下可比常规多晶组件多发电3%;2、双面HIT对比多晶单面并不公平,最理想的对照组应当是双面单晶perc组件。


       由于缺乏理想的对照数据,我只能依靠理论分析和专家评估。相对于单晶perc组件,HIT组件也有更强的发电能力,其主要是因为:1.更优秀的温度系数(-0.258%,常规组件-0.46%),高温导致功率衰减少;2、HIT组件没有PID、LID导致的衰减现象,仅有老化衰减;3、在双面组件对照中,HIT更好的双面率使其背面发电功率更高。



       上图是松下HIT电池24年的发电量数据,其2015年的发电量甚至要高于1995年,说明整个生命周期中,HIT组件的衰减是极低的;而P型晶硅组件的衰减承诺为10年衰减10%以内;25年衰减20%以内。长期稳定地发电能力是HIT独特的能力,而且是经过实践检验的、久经考验的。


       考虑HIT组件更优温度系数、无PID和LID衰减、更高双面率等等有利因素后,我们有理由相信同等功率的双面HIT组件可比双面perc组件多发电10%(强调:此处的10%仅为估算,我希望能有机会把它作为专业的课题去更深入的研究,得到更多更扎实的实证数据)。此处我们就可以顺其自然的引入“等效功率”的概念,100瓦的HIT组件我们可以等效于110瓦的单晶perc组件。等效功率是我们识别HIT价值所在的关键一环,只盯着组件功率不考察同等瓦数下的发电能力,会导致我们永远无法正确评估HIT的价值。带着等效功率这个概念,我们进入下一个部分的讨论。


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