繼PERC之后 誰(shuí)將是下一個(gè)光伏技術(shù)“領(lǐng)跑者”？

　　近年來(lái)，在光伏領(lǐng)跑者計劃的引導之下，我國光伏市場(chǎng)向高效化轉變的趨勢明顯。各種高效組件以?xún)?yōu)異的性能獲得了不錯的市場(chǎng)占有率，其中以PERC組件最為火爆。在隆基、協(xié)鑫、晶科、晶澳、天合、阿特斯等國內一線(xiàn)廠(chǎng)商的積極擴產(chǎn)之下，目前高效PERC電池大有引領(lǐng)光伏市場(chǎng)之勢。

　　近日隆基股份將單晶PERC電池光電轉換效率突破到22.71%創(chuàng )下新的PERC電池世界紀錄。據了解，隆基股份計劃在明年第二季度將目前的5GW單晶組件產(chǎn)能全部轉為PERC產(chǎn)線(xiàn)。而協(xié)鑫集成日前宣布已有效解決了多晶PERC電池的衰退問(wèn)題，其高效多晶黑硅PERC電池量產(chǎn)產(chǎn)能已突破1GW，預計年底產(chǎn)能將達2GW。

　　專(zhuān)家認為單晶PERC的效率可能會(huì )提高到24%，PERC將在未來(lái)三到五年內成為光伏市場(chǎng)的主流。據權威機構預測，預計2017年底PERC產(chǎn)能將達到20GW，而到2020年，PERC產(chǎn)能將達到65 GW，出貨量將占整個(gè)光伏市場(chǎng)的50%。而除了技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)展潛力，PERC之所以能這么火，與2015年在光伏領(lǐng)跑者項目中的推廣是分不開(kāi)的。

　　根據最新的“領(lǐng)跑者”計劃，第三批領(lǐng)跑者基地將分為應用領(lǐng)跑基地和技術(shù)領(lǐng)跑基地，其中技術(shù)領(lǐng)跑基地的出現正是為了推廣那些具備發(fā)展潛力的前沿技術(shù)，使用的是自主研發(fā)、市場(chǎng)尚未應用的前沿技術(shù)或突破性技術(shù)產(chǎn)品。根據國家能源局下發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”計劃實(shí)施和2017年領(lǐng)跑基地建設有關(guān)要求的通知》，技術(shù)領(lǐng)跑基地將通過(guò)給光伏制造企業(yè)自主創(chuàng )新研發(fā)的可推廣應用但尚未批量制造的前沿技術(shù)產(chǎn)品提供試驗示范和依托工程，加速科技研發(fā)成果的應用轉化，帶動(dòng)和引領(lǐng)光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)應用。從產(chǎn)品制造看，技術(shù)領(lǐng)跑基地采用的是目前尚未建成生產(chǎn)線(xiàn)、形成產(chǎn)能的產(chǎn)品，對于已有生產(chǎn)線(xiàn)、形成產(chǎn)能的先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品，不屬于支持范圍。

　　很明顯，技術(shù)領(lǐng)跑基地主要是支持那些尚未建成生產(chǎn)線(xiàn)的前沿技術(shù)，結合PERC的發(fā)展曲線(xiàn)，被領(lǐng)跑者選中的前沿技術(shù)將很有可能借此機會(huì )獲得快速發(fā)展，并給行業(yè)帶來(lái)效率變革。那么繼PERC之后，誰(shuí)將會(huì )是下一個(gè)光伏技術(shù)“領(lǐng)跑者”?

　　目前，晶硅電池仍是市場(chǎng)的主流，而要提高晶硅電池的轉換效率，一般是通過(guò)兩個(gè)方面的改進(jìn)來(lái)實(shí)現。第一是通過(guò)增加電池的光吸收方面，比如光陷阱結構，就是通過(guò)化學(xué)刻蝕或制絨等手段來(lái)增加電池的光吸收效率;第二是通過(guò)有效分離光生載流子，降低載流子復合來(lái)實(shí)現電池效率的提高，常用的手段為增加背場(chǎng)、增加鈍化層、改善襯底材料等。以下為小編列出的幾種正在開(kāi)發(fā)的電池前沿技術(shù)，以作參考。

　　1、IBC電池

　　IBC電池即全背電極接觸晶硅光伏電池，選用N型襯底材料。IBC電池的優(yōu)勢在于正負極的金屬接觸均在電池片的背面，使得電池表面完全看不到傳統光伏電池在正面的金屬柵線(xiàn)，不但增大了電池的有效接觸面積，大大增加了電池的轉換效率，而且沒(méi)有柵線(xiàn)的電池正面在外觀(guān)上也更加美觀(guān)。

　　IBC電池的概念最早是由Lammert和Schwartz在1975年提出。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，IBC電池在一個(gè)太陽(yáng)標準測試條件下的轉換效率已達到25%，遠超晶硅太陽(yáng)電池。日本Panasonic公司在2014年將IBC技術(shù)與HIT技術(shù)結合，研發(fā)出的HIT-IBC太陽(yáng)能電池最高效率達25.6%，打破晶體硅電池轉換效率的世界紀錄。

　　美國SUNPOWER是最早實(shí)現IBC電池量產(chǎn)的公司，其實(shí)驗室最高轉換效率達25%，量產(chǎn)平均效率達23%。國內天合、晶澳、海潤等企業(yè)對IBC電池技術(shù)的研發(fā)進(jìn)行了投入，其中天合光能連續打破世界紀錄，將大面積IBC電池最高轉換效率刷新為24.13%。另外，天合與澳大利亞國立大學(xué)(ANU)共同研發(fā)的小面積IBC電池效率達24.37%。

　　因為IBC電池制造工藝復雜、使用的材料成本較高，使得其目前在國內還沒(méi)有大規模生產(chǎn)。但IBC電池轉換效率高、發(fā)電能力出眾，使得其具備很好的發(fā)展空間，未來(lái)將有可能成為引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)。

　　2、HIT電池

　　HIT(Hetero-junction with Intrinsic Thin-layer)電池即本征薄膜異質(zhì)結。不同于常規電池p-n結由導電類(lèi)型相反的同種材料晶體硅組成，HIT電池的p-n結是由兩種不同的半導體材料—非晶硅/ 晶體硅組成。具備正反面受光照后都能發(fā)電;低溫制造工藝保護載流子壽命、高開(kāi)路電壓、溫度特性好等優(yōu)勢。

　　1992年三洋公司的Makoto Tanaka和Mikio Taguchi第一次成功制備了HIT電池。日本Panasonic公司于2009年收購三洋公司后，繼續HIT電池的開(kāi)發(fā)，實(shí)驗室最高轉換效率達24.7%。

　　大規模量產(chǎn)方面，據報道日本Panasonic現有HIT產(chǎn)能共1GW，電池量產(chǎn)轉換效率約為22.5%。據了解，最早投入使用的HIT組件至今大約11年，累計衰減僅為2%~3%。

　　HIT電池生產(chǎn)過(guò)程中的每一步工藝要求都非常嚴格，對前道晶硅的表面清潔凈化、低溫工藝和材料都有很高的要求。另外，相關(guān)材料成本依然較高，所以在保證高效的情況下，HIT電池大規模的量產(chǎn)還需要進(jìn)一步的突破和發(fā)展。

　　3、雙面N型電池

　　N型電池是未來(lái)高效電池的發(fā)展方向，目前研究的N型單晶高效電池主要有：PERT電池，PERL電池，HIT電池，IBC電池，HBC電池等，其中PERT電池、PERL電池可根據其受光面不同，可分為單面受光型和雙面受光型。雙面 N型電池背面可接收反射光線(xiàn)，結合雙玻組件技術(shù)可提高3%以上的總發(fā)電量。日本三菱電機的n-PERL電池則采用雙面受光型結構，在156*156mm2大面積單晶硅片上實(shí)現轉化效率21.3%。

　　英利公司PANDA電池是采用雙面受光型PERT結構的大面積電池(239cm2)，PANDA電池雙面發(fā)電的設計，能夠同時(shí)接受從正面和背面進(jìn)入電池的光線(xiàn)從而實(shí)現雙面發(fā)電的功能;正面采用細密柵線(xiàn)的設計，減少了遮光面積，提高了電池的短路電流。英利公司PANDA電池已實(shí)現量產(chǎn)，最高轉化效率達到了21.3%。PANDA電池與規?；a(chǎn)的IBC、HIT等N型電池相比，其結構簡(jiǎn)單、制備成本低、工藝流程短，與現有的P型生產(chǎn)線(xiàn)相兼容，容易實(shí)現大規模量產(chǎn)。

　　此外，各類(lèi)技術(shù)的相結合也是近來(lái)研究的熱點(diǎn)，譬如PERC+黑硅等技術(shù)的結合在未來(lái)也很有發(fā)展前景。各類(lèi)技術(shù)誰(shuí)能成為下一個(gè)光伏技術(shù)“領(lǐng)跑者”，最終還是要看生產(chǎn)工藝的完善度以及成本的降低。在此之前需要的是各企業(yè)加大研發(fā)力度，加快創(chuàng )新技術(shù)示范產(chǎn)線(xiàn)的開(kāi)拓，從而將讓最新的技術(shù)得到推廣。