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編者按：近日，關(guān)于光伏組件的異質(zhì)結(jié)在內(nèi)的新設(shè)計(jì) 的話題對(duì)光伏進(jìn)化實(shí)驗(yàn)室首席執(zhí)行官Jenya Meydbray進(jìn)行了一次采訪，以下是采訪的具體內(nèi)容：

在此次采訪中，記者與光伏進(jìn)化實(shí)驗(yàn)室首席執(zhí)行官Jenya Meydbray討論了包括異質(zhì)結(jié)在內(nèi)的新設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)將使太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)達(dá)到更高的效率，并談及了由此帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

記者

就電池和組件技術(shù)而言，無(wú)論是現(xiàn)在還是未來(lái)三年，你認(rèn)為最有希望的發(fā)展是什么?

Jenya Meydbray：在思考這個(gè)問題時(shí)，把這些部分分開是有幫助的。有更具成本敏感性的大型地面安裝公用事業(yè)規(guī)模的20兆瓦以上項(xiàng)目，也有屋頂、房地產(chǎn)受限的項(xiàng)目，重點(diǎn)是高效率。它們是兩個(gè)明顯不同的產(chǎn)品類別，但都有大量創(chuàng)新正在進(jìn)行中。

在高效率方面，我聽到的高端組件的當(dāng)前價(jià)格點(diǎn)在每瓦特50到60美分的范圍之外——甚至沒有SunPower，而是在當(dāng)今屋頂市場(chǎng)有著良好業(yè)務(wù)的高效LG和松下。高效率技術(shù)在這個(gè)價(jià)格水平上有很多商業(yè)化的機(jī)會(huì)。

這也是異質(zhì)結(jié)在未來(lái)幾年可以發(fā)揮核心作用的地方。

異質(zhì)結(jié)(HJT)電池工廠確實(shí)不同。布局、設(shè)計(jì)、設(shè)備都與PERC電池工廠大不相同。沒有PERC工廠升級(jí)可以讓你達(dá)到異質(zhì)結(jié)。異質(zhì)結(jié)只會(huì)在制造商有產(chǎn)地?cái)U(kuò)張的情況下實(shí)施。

安裝了大容量PERC的廠商不太可能封存現(xiàn)有的產(chǎn)線，并用異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)線取代它們。這將從根本上限制異質(zhì)結(jié)的生產(chǎn)速度。

所有已安裝的PERC生產(chǎn)線必須自然地達(dá)到生命的盡頭。我認(rèn)為現(xiàn)在這些設(shè)備的折舊周期很短，但是預(yù)計(jì)這些產(chǎn)線仍然有望運(yùn)行至少3-5年。

異質(zhì)結(jié)可以在高檔屋頂價(jià)格點(diǎn)的增量擴(kuò)張中發(fā)揮重要作用。我認(rèn)為現(xiàn)在的異質(zhì)結(jié)技術(shù)很有吸引力，而且效率很高。而且隨著產(chǎn)量的增加，成本也會(huì)降低。

除此，疊瓦是另一種實(shí)現(xiàn)高效率的方法。Solaria和協(xié)鑫以及其他公司之間的知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟在幾年內(nèi)限制了疊瓦的應(yīng)用。然而，這是在2017年末解決的，我們看到疊瓦在技術(shù)路線圖中卷土重來(lái)。這種技術(shù)可以通過將盡可能多的活動(dòng)區(qū)域壓縮到組件的實(shí)際空間中來(lái)實(shí)現(xiàn)相當(dāng)高的組件效率。這實(shí)際上可以通過將不同的電池技術(shù)切割成條帶，并用導(dǎo)電膠或ECA將條帶互連來(lái)實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)然，新技術(shù)可能會(huì)在退化和失效機(jī)制中引入新的風(fēng)險(xiǎn)。

在公用事業(yè)規(guī)模方面，我預(yù)計(jì)雙面技術(shù)最終將在跟蹤器和固定傾斜系統(tǒng)上占據(jù)主導(dǎo)地位，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。在美國(guó)市場(chǎng)，在關(guān)稅排除之前，雙面技術(shù)是單面技術(shù)的一個(gè)有吸引力的替代物，現(xiàn)在排除措施已經(jīng)到位，我認(rèn)為雙面技術(shù)的采用將會(huì)加快。

然而，問題在于如何從技術(shù)設(shè)計(jì)和布局的角度優(yōu)化雙面系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。此外，單獨(dú)來(lái)說，問題就在如何融資的細(xì)節(jié)中。

在沒有數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不完整的情況下，獨(dú)立的工程師和金融公司將對(duì)業(yè)績(jī)做出保守的假設(shè)。雙面性是由于缺乏數(shù)據(jù)或不完整的數(shù)據(jù)造成的，所以今天我預(yù)計(jì)雙面性的表現(xiàn)會(huì)比預(yù)先假設(shè)的表現(xiàn)更好。作為一個(gè)行業(yè)，我們還不知道如何為雙面性能建模。

這種不確定性將在短期內(nèi)從根本上減緩雙面系統(tǒng)的采用或?qū)ζ浣?jīng)濟(jì)產(chǎn)生不利影響。許多開發(fā)人員正在開發(fā)一個(gè)項(xiàng)目，建造它并出售一個(gè)項(xiàng)目，所以他們沒有意識(shí)到任何實(shí)際生產(chǎn)的好處，他們沒有意識(shí)到融資或預(yù)測(cè)生產(chǎn)的好處。

支持融資的技術(shù)性能假設(shè)絕對(duì)至關(guān)重要。這就是我們PVEL能有所幫助的地方。

記者

在我們沒有實(shí)用的、成本效益高的方法來(lái)提高效率，不得不轉(zhuǎn)向異質(zhì)結(jié)之前，單晶體PERC和其他單晶技術(shù)還有多少改進(jìn)空間?

Meydbray:每種技術(shù)的效率曲線都顯示出快速增長(zhǎng)，然后基本持平。鋁背面場(chǎng)(BSF)是最后一種技術(shù)，可以達(dá)到的最大效率大約是20%或20.5%。這項(xiàng)技術(shù)非常簡(jiǎn)單、穩(wěn)定且易于理解，但是如果想走得更高，必須轉(zhuǎn)向PERC。

PERC是技術(shù)進(jìn)步的下一步。PERC的效率不斷提高，直到達(dá)到大約23%，23.5%。今天典型的效率可能是22%，21.5%，當(dāng)生產(chǎn)線的平均效率開始達(dá)到最高的22%和23%時(shí)，必須引入下一項(xiàng)技術(shù)來(lái)保持這一效率曲線。

它可能是異質(zhì)結(jié)，盡管許多制造商正在研究鈍化觸點(diǎn)，這可以增加相當(dāng)多的效率，可能是25%。但在這一點(diǎn)上，在我看來(lái)，沒有人真正展示過鈍化觸點(diǎn)的大批量、穩(wěn)定生產(chǎn)。我認(rèn)為天合光能現(xiàn)在擁有幾百兆瓦的最大生產(chǎn)能力?？偟膩?lái)說，它仍然處于研發(fā)階段。

記者

所以異質(zhì)結(jié)已經(jīng)存在了25年或更長(zhǎng)的時(shí)間，但是很少有公司能夠在持續(xù)的時(shí)間內(nèi)成功地實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。即使對(duì)松下這樣的公司來(lái)說，它仍然很貴。你認(rèn)為異質(zhì)結(jié)會(huì)有新的增長(zhǎng)嗎?我們?cè)撊绾谓鉀Q成本問題?

Meydbray：異質(zhì)結(jié)制造歷史上一直是在相當(dāng)?shù)偷漠a(chǎn)量上完成的。這些制造工具是高度定制的，并且為特定的工廠和應(yīng)用程序進(jìn)行了大量的設(shè)計(jì)。

最近，Meyer Berger一直在推動(dòng)他們的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線。他們降低了生產(chǎn)線本身的成本。使用Meyer Burger或類似技術(shù)的新一輪異質(zhì)結(jié)制造能力應(yīng)該比歷史上制造的成本低，因?yàn)橹圃旃ぞ叩膬r(jià)格已經(jīng)下降了不少。我最近看到的是異質(zhì)結(jié)電池線的價(jià)格是的三倍。

一條100兆瓦的電池線可能是500萬(wàn)美元，而不是1500萬(wàn)美元。雖然仍有相當(dāng)大的差距，但成本正在下降。在運(yùn)營(yíng)商方面也有問題。

這個(gè)過程本身更簡(jiǎn)單。步驟更少，但這并不意味著這些步驟很容易。這些步驟非常敏感，目前的制造業(yè)產(chǎn)量可能低于PERC，但仍有很大的增長(zhǎng)和改進(jìn)空間。

從原材料的角度來(lái)看，銀是生產(chǎn)異質(zhì)結(jié)電池和其他電池最昂貴的東西。從歷史上看，異質(zhì)結(jié)使用了大量的銀，這實(shí)際上會(huì)提高電池的成本。

Smartwire Meyer Burger技術(shù)的銀消耗量更低，并且有一個(gè)非常清晰的路線圖來(lái)大幅降低銀的消耗。所以成本會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低。顯然，我們并沒有特別推薦Meyer Burger作為一家公司，但改變電池金屬化的技術(shù)可以幫助減少銀的使用量。達(dá)到每個(gè)電池50毫克的目標(biāo) — 大約是目前使用量的，這可能是現(xiàn)實(shí)的。

記者

那么，你對(duì)什么樣的電池和組件技術(shù)特別感興趣?

Meydbray:從大約2009年到現(xiàn)在，晶體硅電池的效率穩(wěn)定地以每年大約0.6%的速度增長(zhǎng)，這是驚人的。我們觀察到效率曲線穩(wěn)步上升。以這種速度繼續(xù)攀升需要在未來(lái)幾年內(nèi)盡可能多地從PERC中擠出效率。

接下來(lái)，大致到2020年中期，向鈍化觸點(diǎn)和異質(zhì)結(jié)組合的廣泛過渡可能會(huì)將效率提升至約25%。轉(zhuǎn)換到IBC或背接觸，這意味著將所有接觸點(diǎn)移至背面，可以增加1%或1.5%的效率。因此，到2020年代末，基于當(dāng)今的幾何形狀，我們預(yù)計(jì)將會(huì)看到一個(gè)500瓦的72片電池組件。這是一個(gè)很大的變化。

在21世紀(jì)30年代，你可能需要引入像鈣鈦礦串聯(lián)電池這樣的新型材料來(lái)實(shí)現(xiàn)35%的電池效率和40%的電池效率。這些技術(shù)在R&D已經(jīng)發(fā)展得很好了。我認(rèn)識(shí)的每個(gè)電池和組件公司都在積極研究某種鈣鈦礦或串聯(lián)電池。

串聯(lián)電池基本上是一種普通的太陽(yáng)能電池，上面有一個(gè)串聯(lián)電池。雖然他們還沒有為今天的黃金時(shí)段做好準(zhǔn)備，但我認(rèn)為十年后他們可能會(huì)做好準(zhǔn)備。

鈣鈦礦串聯(lián)的一個(gè)非常好的底部電池是異質(zhì)結(jié)。由于鈣鈦礦的性能特點(diǎn)，它比其他技術(shù)更適合。因此異質(zhì)結(jié)還有另一個(gè)長(zhǎng)期廣泛的應(yīng)用。

記者

哇。這很奇怪，因?yàn)楫愘|(zhì)結(jié)實(shí)際上已經(jīng)是三層電池。所以你說的是真正的四層電池如果你用…

Meydbray:異質(zhì)結(jié)是多層的，但它是一個(gè)單元，對(duì)嗎?使用異質(zhì)結(jié)作為頂部電池的基底，頂部電池可以是絲網(wǎng)印刷的鈣鈦礦或其他材料。但不一定是鈣鈦礦。人們還在研究其他材料。但這就是我們?nèi)绾芜_(dá)到35%的電池效率和600瓦的組件。

記者

你認(rèn)為有關(guān)電池和組件技術(shù)有什么重要的東西我們還沒有談過嗎?

Meydbray:在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的最近一段時(shí)間里，效率的提高都?xì)w功于BSF電池。鋁BSF是一種非常簡(jiǎn)單的電池結(jié)構(gòu)，非常穩(wěn)定。

接下來(lái)是PERC的轉(zhuǎn)變。我們看到了新的退化行為，不僅僅是退化，還引入了亞穩(wěn)定性，這意味著它們實(shí)際上可以得到改善?，F(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)發(fā)生一些降解行為和一些再生。所以這些新的電池技術(shù)從根本上說可能不太穩(wěn)定。

底層電池技術(shù)需要更徹底的檢查。工廠中使用的一些穩(wěn)定技術(shù)必須隨著電池效率的提高而發(fā)展——它們也不一定是靜態(tài)的。我想現(xiàn)在有更多的活動(dòng)部件了。當(dāng)然，在降低成本方面總有一些標(biāo)準(zhǔn)問題。當(dāng)我們從原材料獲利時(shí)，會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)性能和可靠性產(chǎn)生影響。

很多人正轉(zhuǎn)向更薄的玻璃。很多人也開始使用薄晶片。這意味著對(duì)電池縫隙更敏感。人們正從焊料轉(zhuǎn)向ECA或?qū)щ娔z，因?yàn)樗鼈兪沁@些新技術(shù)中的一部分。有一百萬(wàn)種不同的導(dǎo)電膠，其中有些只是沒有焊料的相同性質(zhì)。隨著這些新技術(shù)的引入，隨著這些新技術(shù)的引入，組件將來(lái)會(huì)以不同的方式退化。

原標(biāo)題：PVEL實(shí)驗(yàn)室解讀光伏技術(shù)：2020年開始應(yīng)用500W組件