編者按：隨著科技的不斷進(jìn)步，太陽電池的轉(zhuǎn)換效率不斷提升，光伏發(fā)電在人們電力利用中的占比也在逐步提高。在實(shí)現(xiàn)光伏平價上網(wǎng)的道路上，降本提效將是大勢所趨，而提高太陽電池效率也是其中最為重要的一環(huán)，相信太陽電池技術(shù)在光伏相關(guān)研究人員的探索推動下，將帶給光伏行業(yè)更多的驚喜。
對于太陽能光伏行業(yè)來說，電池效率就是行業(yè)的生命力。光伏發(fā)電作為可再生能源的重要利用方式之一，目前已得到廣泛認(rèn)可。
在補(bǔ)貼退潮的倒逼下，企業(yè)要在無補(bǔ)貼的市場中獲得更多的關(guān)注和市場份額，就要提高產(chǎn)品的研發(fā)能力和生產(chǎn)水平，這也成為倒逼我國光伏發(fā)電技術(shù)的飛速發(fā)展的主要因素。
太陽電池作為實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的重要載體，其轉(zhuǎn)換效率的高低直接決定了光伏組件發(fā)電量的多少。隨著科技的不斷進(jìn)步，太陽電池的轉(zhuǎn)換效率不斷提升，光伏發(fā)電在人們電力利用中的占比也在逐步提高。
剛剛過去的2019年，各類型的高效電池層出不窮，效率也在不斷提升，讓人看到了光伏發(fā)電的活力，OFweek太陽能光伏網(wǎng)盤點(diǎn)了2019年太陽能電池十大效率突破，一起來總結(jié)光伏電池技術(shù)為行業(yè)帶來的巨大潛力。
1阿特斯高效P5多晶太陽電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22.28％
光伏行業(yè)的單多晶硅技術(shù)之爭由來已久，對于光伏行業(yè)而言，多晶憑借成本優(yōu)勢一直與單晶處于爭奪主流技術(shù)路線的位置。
2019年5月28日，阿特斯陽光電力集團(tuán)官宣，公司研發(fā)的高效P5多晶太陽電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22.28％，創(chuàng)造了新的大面積多晶電池的世界紀(jì)錄。
阿特斯P5多晶使用的是一種最新的鑄錠技術(shù)，這項(xiàng)破紀(jì)錄的阿特斯高效電池技術(shù)采用P5硅片，并完美結(jié)合選擇性發(fā)射極、氧化硅鈍化、疊層減反射、氧化鋁背鈍化、先進(jìn)金屬化等多項(xiàng)電池技術(shù)，進(jìn)行全方位的工藝整合，其中阿特斯專有的自主知識產(chǎn)權(quán)濕法黑硅陷光技術(shù)，大幅降低了電池片的正面反射率，確立了短路電流的優(yōu)勢。
編輯視點(diǎn)：不斷刷新世界紀(jì)錄，僅僅是阿特斯不斷尋求技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和突破的一個縮影。作為全球太陽能光伏行業(yè)的核心技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，阿特斯集團(tuán)專利申請總量和授權(quán)總量連續(xù)多年位居全球光伏行業(yè)領(lǐng)先地位。阿特斯也在不斷的將這些研發(fā)創(chuàng)新實(shí)力轉(zhuǎn)化為企業(yè)的核心競爭力，此次其再打破世界紀(jì)錄，成為阿特斯P5多晶技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要里程碑。
2天合光能再破紀(jì)錄i-TOPCon多晶電池效率高達(dá)23.22％
2019年，在多晶電池技術(shù)取得優(yōu)異成績的還有天合光能。
2019年11月21日，天合光能宣布其光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的高效N型多晶i-TOPCon太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)23.22％，創(chuàng)造了大面積多晶電池新的世界紀(jì)錄。
此次破紀(jì)錄的太陽能電池應(yīng)用了天合光能自主研發(fā)的i-TOPCon高效電池技術(shù)，主要采用了超薄遂穿氧化硅／摻雜多晶硅鈍化接觸技術(shù)，利用量子遂穿效應(yīng)和表面鈍化大幅提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。研發(fā)人員在磷摻雜面積247．79平方厘米的鑄錠單晶襯底上制作出正面光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23．22％的太陽電池，該結(jié)果已獲德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)下屬的檢測實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。
這是繼天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在創(chuàng)造的244.62平方厘米N型單晶i-TOPCon電池效率24.58％的實(shí)驗(yàn)室紀(jì)錄之后，在N型多晶類硅片基底上采用TOPCon鈍化接觸技術(shù)的又一個世界紀(jì)錄。
編輯點(diǎn)評：天合光能非常重視科技創(chuàng)新，其設(shè)立在天合光能的光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是中國首批獲得科技部認(rèn)定的設(shè)立在企業(yè)的國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。至今，該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已在光伏電池轉(zhuǎn)換效率和組件輸出功率方面累計(jì)20次創(chuàng)造或刷新世界紀(jì)錄。
天合光能自主研發(fā)的可商業(yè)化光電轉(zhuǎn)換效率23．22％的N型鑄錠單晶i-TOPCon太陽電池，是迄今為止經(jīng)第三方權(quán)威認(rèn)證的首次效率超過23％的多晶類別雙面電池，標(biāo)志著天合光能在可差異化高端光伏電池技術(shù)研究上邁出了重要的一步。
3東方日升單晶5BB電池效率突破至22.05％
光伏行業(yè)的單多晶硅技術(shù)之爭由來已久，單晶由于其晶格規(guī)整，相比多晶具有1％-2％的轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢。
2019年5月，東方日升研發(fā)黃金線的類單晶5BB電池效率突破至22.05％，使5BB類單晶效率實(shí)現(xiàn)了新的提升。據(jù)了解，東方日升的5BB類單晶高效電池應(yīng)用了一系列最新電池提效技術(shù)，包括雙面鈍化、減反膜、電注入鈍化以及漿料改進(jìn)等等。據(jù)悉，這是5BB類單晶電池效率在業(yè)內(nèi)首次成功突破22％。東方日升表示，類單晶效率的突破意味著雙面鈍化PERC電池技術(shù)達(dá)到了一個新的高度。類單晶電池效率突破22％，為提升電站收益率打通了新的途徑，有利于進(jìn)一步推動光伏平價上網(wǎng)。
編輯點(diǎn)評：在2019年初，東方日升獲批國家發(fā)改委最新發(fā)布的國家企業(yè)技術(shù)中心，標(biāo)志著東方日升技術(shù)水平進(jìn)入國家隊(duì)，東方日升在PERC、及PERC＋接觸鈍化(優(yōu)化版TOPCON)電池組件方面處于研發(fā)和量產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)前沿，有利于公司進(jìn)一步加強(qiáng)和海內(nèi)外頂尖研發(fā)機(jī)構(gòu)的交流合作。
4晶科能源獵豹版電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)24.38％
2019年6月3日，晶科能源宣布，經(jīng)國內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)中科院檢測實(shí)驗(yàn)室測試，公司獵豹版型電池最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.38％，N型電池最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.58％；同時經(jīng)第三方權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)TUV萊茵測試認(rèn)可，基于72版型高效單晶(電池：158.75＊158.75)組件功率達(dá)到469.3W，表明晶科能源在電池及組件高效高功率領(lǐng)域均取得重大突破，刷新行業(yè)紀(jì)錄。
編輯視點(diǎn)：晶科與全球多家先進(jìn)研發(fā)機(jī)構(gòu)建立了聯(lián)合科研平臺，晶科先進(jìn)技術(shù)電池的效率及組件功率達(dá)成，得益于晶科全產(chǎn)業(yè)鏈垂直一體化技術(shù)的突破，在低氧低缺陷硅片的基礎(chǔ)上，應(yīng)用晶科自主研發(fā)的HOT、無損連接、光線多元利用等核心電池組件專利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超高效率的單體電池組件。
5華南理工單結(jié)OSCs轉(zhuǎn)換效率超過16％
2019年3月，華南理工大學(xué)YongCaos教授團(tuán)隊(duì)展示了一個前所未有的單結(jié)OSCs，轉(zhuǎn)換效率超過16％。該光伏性能是基于自制的寬帶隙聚合物P2F-EHp，該聚合物具有合適的HOMO能級，并能與新近出現(xiàn)的非富勒烯受體形成互補(bǔ)的吸收輪廓和體積異質(zhì)結(jié)光活性層的最佳形態(tài)。特別是這種具有亞胺官能化苯并三唑(TzBI)單元的供電子聚合物，可廣泛用于各種類型的電子受體的匹配。
編輯視點(diǎn)：面對市場及政策的利好，提高光伏產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)技術(shù)則尤為重要。有機(jī)太陽能電池主要是以具有光敏性質(zhì)的有機(jī)物作為半導(dǎo)體的材料，以光伏效應(yīng)而產(chǎn)生電壓形成電流，實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電的效果。與無機(jī)硅、CIGS或鈣鈦礦太陽能電池等對應(yīng)的光伏技術(shù)相比，轉(zhuǎn)換效率這一優(yōu)勢為SCs提供了廣闊的前景。
6 Insolight屋頂太陽能電池板效率高達(dá)29％
2019年3月，Insolight宣布，其預(yù)生產(chǎn)電池組件為市售太陽能電池板樹立了新的效率高達(dá)29％的標(biāo)準(zhǔn)。(IES-UPM)已對該結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
為了達(dá)到這樣的高效率，Insolight采用獨(dú)特設(shè)計(jì)。它將電池板的防護(hù)玻璃嵌入透鏡陣列，這使得光線更加了集中數(shù)百倍。在這一光學(xué)層下面，直射陽光能在高性能太空級的太陽能電池陣列上聚焦。為了跟蹤太陽的移動，電池陣列每天以數(shù)毫米水平移動，整個系統(tǒng)封裝在流線型模塊中，類似標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池板，從而保護(hù)機(jī)械部件。Insolight產(chǎn)品的體積系數(shù)和外觀與標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池板相同，可以根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配置輕松安裝在屋頂或地上。
編輯視點(diǎn)：對于屋頂太陽能電池板市場而言，真正的挑戰(zhàn)不僅是高效率，還需同時實(shí)現(xiàn)成本效益、易于安裝和耐用性等幾大目標(biāo)，早在兩年前，Insolight已經(jīng)制作出了第一個實(shí)驗(yàn)室電池組件原型，而此次的預(yù)生產(chǎn)電池組件效率竟已達(dá)到29％，著實(shí)令人眼前一亮。除了高效率，實(shí)現(xiàn)輕松安裝也是一大亮點(diǎn)，隨著傳統(tǒng)技術(shù)趨于成熟，屋頂太陽能電池板市場如何采取新思路、新方法也同樣迫在眉睫。
7隆基澳洲發(fā)布組件新品Hi-MO X效率高20％
2019年8月12日，代表著“未來科技”的隆基組件新品Hi-MOX在墨爾本面向澳大利亞市場重磅發(fā)布，“超密賦能、科技至美”的Hi-MO X一經(jīng)亮相便受到澳洲市場的高度關(guān)注。Hi-MO X是一款采用疊瓦技術(shù)匠心智造的高效PERC組件產(chǎn)品，正面轉(zhuǎn)化效率達(dá)20％，組件功率可以達(dá)到350W(60型)。
與其他光伏組件相比，Hi-MO X消除了焊帶遮光和電池片間距帶來的功率損耗問題，特殊的串并聯(lián)電路設(shè)計(jì)，使其在大面積陰影遮擋時的發(fā)電表現(xiàn)顯著優(yōu)于全串聯(lián)設(shè)計(jì)的常規(guī)組件。
編輯視點(diǎn)：隆基不斷在電池組件端多次突破功率與轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄，引領(lǐng)了整個產(chǎn)業(yè)的PERC風(fēng)潮，同時雙面產(chǎn)品無論實(shí)證成績還是出貨數(shù)據(jù)均全球領(lǐng)先。本次推出的Hi-MO X新品是隆基對未來光伏終極技術(shù)的一次有益探索，也是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上的一次突破創(chuàng)新，其高精度、高良率制造的生產(chǎn)線為Hi-MO X極致品質(zhì)的打造帶來有力保障。
8 Solar Frontier CIS薄膜電池效率23.35％
2019年1月，日本電池廠商Solar Frontier宣布在CIS薄膜電池轉(zhuǎn)換效率方面又創(chuàng)下了新的世界紀(jì)錄。根據(jù)其官網(wǎng)介紹，Solar Frontier通過與日本NEDO的聯(lián)合研究，在1平方厘米的電池上使用無鎘CIS薄膜技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了23.35％的轉(zhuǎn)換效率。該結(jié)果已由國家先進(jìn)工業(yè)科學(xué)與技術(shù)研究院(AIST)進(jìn)行了獨(dú)立驗(yàn)證。
通過融合此前在NEDO項(xiàng)目中推進(jìn)的CIS系薄膜光伏電池相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，如CIS光吸收層的高品質(zhì)化技術(shù)及不含鎘的單元制作技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)換效率。
編輯視點(diǎn)：Solar Frontier的薄膜太陽能電池因其卓越的環(huán)保特性而在眾多太陽能電池技術(shù)中脫穎而出，在不使用鎘、鉛等化學(xué)元素的情況下，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約了資源。該技術(shù)具備優(yōu)異的環(huán)境特性，由此可通過高性能和高可靠性的光伏電池來削減發(fā)電成本。
9中來光電IBC電池平均效率約22.8％
2019年底，中來光電通過對原有n-PERT線的升級改造，實(shí)現(xiàn)了IBC電池的產(chǎn)業(yè)化。并且在后期的量產(chǎn)過程中，繼續(xù)優(yōu)化工藝，獲得了更低的制造成本。
中來光電IBC電池的技術(shù)開發(fā)，通過對n-PERT電池線的升級改造，實(shí)現(xiàn)了IBC電池的批量生產(chǎn)，年產(chǎn)能約150MW。平均效率約22.8％。其特點(diǎn)是無需印刷絕緣膠，主細(xì)柵一次印刷，電池工序簡單；制作組件時，使用金屬箔進(jìn)行電池片互聯(lián)，精度要求低于無主柵式。
中來光電表示，精簡工藝步驟、降低制造成本，是實(shí)現(xiàn)IBC電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。比如，在IBC電池的制作過程中，可用絲網(wǎng)印刷、激光等目前主流晶體硅的技術(shù)代替光刻、電鍍等高成本的貴族技術(shù)；同時，通過開發(fā)配套工藝和設(shè)備升級改造，以最小代價實(shí)現(xiàn)與目前規(guī)?；纳a(chǎn)線兼容的IBC工藝路線。
編輯視點(diǎn)：雖然IBC電池存在很多優(yōu)點(diǎn)，但同時它也面臨很多挑戰(zhàn)：對基體材料要求較高、對前表面的鈍化要求較高、以及工藝過程復(fù)雜等。也正是因?yàn)檫@些挑戰(zhàn)，使得IBC電池的產(chǎn)業(yè)化之路充滿阻礙，目前中來光電已經(jīng)完成IBC電池核心技術(shù)的研發(fā)過程，正在積極探索IBC電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
10通威HIT電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)23％
異質(zhì)結(jié)”電池技術(shù)作為近年來引起行業(yè)高度關(guān)注的高效技術(shù)路線，一度被業(yè)內(nèi)稱為是下一代商業(yè)光伏生產(chǎn)的候選技術(shù)。
2019年6月20日，通威太陽能1GW超高效異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目車間內(nèi)充溢著緊張而期待的氛圍，經(jīng)過緊鑼密鼓地籌備，第一片超高效異質(zhì)結(jié)電池片在一片歡呼聲中成功下線，電池片轉(zhuǎn)換效率達(dá)23％。
通威太陽能1GW超高效異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目一期建設(shè)產(chǎn)能200MW，自2018年11月18日啟動以來，短短7個月，就完成了從啟動儀式到設(shè)備安裝調(diào)試等一系列繁瑣復(fù)雜的籌備工作，全車間采用智能制造自動化生產(chǎn)線。本次成功下線的超高效異質(zhì)結(jié)電池片采用低溫工藝制作，轉(zhuǎn)換效率高、溫度系數(shù)低、無LID、抗PID性能優(yōu)，具備雙面發(fā)電特性，雙面率高達(dá)90％以上。
編輯視點(diǎn)：異質(zhì)結(jié)電池性能上有諸多優(yōu)點(diǎn)，而最大的缺點(diǎn)是成本高，性價比相對較差。素以成本控制著稱的通威集團(tuán)，是否能成為異質(zhì)結(jié)電池市場的鯰魚，以成本優(yōu)勢擾動市場，讓異質(zhì)結(jié)電池變得物美價廉，成為接棒PERC的下一代技術(shù)，相信這將是眾多光伏業(yè)內(nèi)人士的期待。
科技改變生活，探索創(chuàng)新永無止境。在實(shí)現(xiàn)光伏平價上網(wǎng)的道路上，降本提效將是大勢所趨，而提高太陽電池效率也是其中最為重要的一環(huán)，相信太陽電池技術(shù)在光伏相關(guān)研究人員的探索推動下，將帶給光伏行業(yè)更多的驚喜，2020的光伏行業(yè)發(fā)展值得期待。
原標(biāo)題：十大效率突破盤點(diǎn): 2019年太陽能電池降本增效仍是主旋律
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