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大势所趋!166大尺寸PERC电池助力组件4.5时代

2019-07-09

2019年是中国光伏平价上网元年。面对已经来临的平价上网时代,光伏产业链各环节需要通过技术创新持续不断的进步,努力降低度电成本。


近年来,电池端技术不断创新,高效PERC已代替常规铝背场电池,成为新一代的“常规”电池技术。与此同时,硅片和电池尺寸的增加,可以提升电池和组件生产线的产出量,降低每瓦生产成本,提升组件功率和转换效率,推升组件进入4.0、4.5,甚至5.0时代。


大尺寸硅片成为行业发展趋势


当前,M2(边距156.75mm,直径211mm)硅片为行业主流尺寸。随着组件进入4.0时代,市场对高功率组件需求高涨,以及最大程度地利用现有电池及组件生产线来降低生产成本等因素驱动,硅片尺寸又出现了157.0, 157.3, 157.5, 157.75, 158.0,158.75mm,M4(161.7mm),M6(166mm)等变化。


然而,硅片尺寸多样化的规格,为产业链的应用及管理带来极大不便。据悉,目前硅片的标准尺寸正在积极制定中,现阶段推荐尺寸为156.75mm,158.75mm和166.00mm。不同硅片尺寸参数及在组件端的表现如下表所示。


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对于158.75单晶硅片尺寸而言,业内使用更多的是不带倒角的方形硅片。该尺寸在不改变现有主流组件尺寸的情况下,使用直径为223mm的单晶硅棒,将硅片边距增至158.75 mm,同时使用方形硅片,减小倒角处的留白,硅片面积相较M2增加3.14%,对应72型组件功率提升约30W。


对于M6大尺寸单晶硅片,使用与158.75方单晶同样直径为223mm的单晶硅棒,而硅片边距增至166 mm,硅片面积较M2提升了12.21%,对应72型组件功率较158.75方单晶提升35W,较M2提升65W,组件转换效率提升至20.27%。据悉,166尺寸是当前主流电池与组件生产设备所允许的极限尺寸,硅片尺寸从156.75扩大到166,改造成本低且较容易实现。可见,166尺寸能够显著提升组件输出功率,是硅片尺寸的又一次跨越。


对于不同尺寸硅片的发展趋势,电池片领导厂商爱旭科技副总经理何达能认为,2019年是166尺寸发展元年,158.75尺寸将成为主流尺寸,2020年大尺寸硅片市占将超过50%,而M2尺寸将在2-3年逐渐退出市场。同时,爱旭科技预计166尺寸市占率将会加速提升,预计2023年市占将达50%。


由此可以看出,在制造端,大硅片可以降低电池与组件端的单瓦生产成本;在电站端,大硅片组件可以提升组件功率,减少建设用地、支架、汇流箱、电缆等成本,降低物流运输、现场施工成本,从而摊薄单瓦系统成本。因此,硅片尺寸的增加是降低度电成本的有效途径,已成为光伏行业的发展趋势。


爱旭科技166 PERC电池助力组件4.5时代


作为电池片领导厂商,爱旭科技已储备166电池片量产技术,并给出了组件4.5时代的量产技术路线。目前,爱旭双面PERC电池量产效率已达22.5%,通过采用166尺寸硅片,并叠加半片和MBB技术,72版型组件功率即达450W。即爱旭科技:166+22.5%PERC+半片+MBB=450W


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在此基础上,针对先进双面PERC电池,爱旭科技通过多年来的持续努力以及大量投入,全球首创了“双面、双测、双分档“及“双面PID Free”量产技术。具体而言,为追求正面效率最大和背面效率一致,爱旭科技将“双面双测双分档“电池档位标准定为:正面分档标准0.1%,背面分档标准0.5%为一档,可保证组件背面功率一致,有效降低组件失效风险,并根据不同使用环境和场景准确预估正背面发电量,精确分析电站IRR及规划设计合理性。同时,爱旭科技双面电池通过工艺创新,增加了正背面氮化硅膜的折射率和致密性,从而增加固定正电荷的密度,有效掩蔽钠离子进入电池表面,增加组件的抗PID性能,正、背面均满足192小时的PID Free标准,大幅提升双面组件的可靠性,可以满足25年甚至更长时间的使用寿命。


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在2019SNEC光伏展期间展出的400W+组件中,主流厂家采用的技术集中在大尺寸、双面、MBB、半片,反映了电池片的技术发展趋势。爱旭科技给出的 “166+22.5%PERC+半片+MBB”技术路线,则揭开了组件450W的序幕!