异质结+叠瓦，下一代高效电池与组件封装技术结合将碰撞出哪些火花？

近日，国家能源局下发2019光伏发电建设管理征求意见稿，明确指出优先建设平价上网项目，以技术进步为核心来降低度电成本刻不容缓。高效组件作为光伏发电系统最为核心的部件，正与高效电池技术一起，为提升光伏系统可靠性与发电效率，降低度电成本做出贡献。

目前，异质结电池与叠瓦组件，可谓分别是电池端与组件端高效产品的研究热点，两者叠加得到的异质结叠瓦超高效组件更是受到广泛关注。2018年5月，通威研发的新型异质结叠瓦组件正面发电输出功率高达442W，组件转换效率高达21.7%。由于异质结双面率大于90%，在正常的反射光下，双面异质结叠瓦组件高达500W，是有史以来最高的单片组件功率。

异质结：最具产业化潜力的下一代超高效电池技术

异质结电池由于具备转换效率高、制造工艺简单、薄硅片应用、温度系数低、无光致衰减、可双面发电且双面率高等一系列优势，被誉为最具产业化潜力的下一代超高效电池技术。目前，异质结电池的研发最高效率已达26.6%，产线量产效率在23%左右，提效空间巨大。

国内布局异质结技术的企业有十余家，主要有晋能、中智、汉能、钧石、通威、爱康、彩虹、国电投等。其中晋能、中智、汉能及钧石等布局较早，已建成异质结产线，规模多在百MW级;通威、爱康、彩虹等新进入的企业自去年起纷纷宣布了GW级的异质结产能布局，目前产线多在建设中。

据亚化咨询统计，2016年至今，中国异质结项目总规划产能约达22GW，拟投资总额高达520亿元，实际已建产能约为1GW。多数企业目前仍在评估或中试阶段，还未形成大规模发展。

叠瓦：革命性的高效组件封装技术

叠瓦组件利用切片技术将栅线重新设计的电池片切割成数片(通常1切5或1切6)，将每小片叠加排布，用特殊的专用导电胶材料将其焊接成串，再经过串并联排版后层压成组件。这样使得电池以更紧密的方式互相连结，在相同的面积下，叠瓦组件可以放置多于常规组件13%以上的电池片，同时采用无焊带设计，减少了组件的线损，降低了电池片互联电阻，大幅提高了组件的输出功率。

更高效率更低损耗，叠瓦技术无疑将对高效组件封装技术带来革命性影响。因此，业内企业积极推进叠瓦组件的技术研发与大规模制造，国内企业赛拉弗、东方环晟、隆基乐叶、阿特斯、通威、协鑫集成、爱康、东方日升等均有布局。

在2019 日本东京PV EXPO展会上，多家企业展出了叠瓦产品，如下表所示。可见，此次展出的叠瓦组件多搭配单晶PERC电池片，赛拉弗和通威则同时展出搭配异质结的叠瓦组件。亚化咨询研究表明，2019年叠瓦组件产能有望达10GW。

异质结+叠瓦：最佳CP组合

异质结技术的优势如前文所述，但异质结技术若要实现大规模发展也具有一定难点。一方面，异质结的制造成本相对较高，另一方面异质结采用常规封装技术封装时，焊带拉力的稳定性难以控制，且异质结不能采取传统晶体硅电池的高温焊接等工艺，需要低温焊接工艺和低温材料，因此封装工艺难度较高。

若异质结电池采用叠瓦技术封装，上述问题则迎刃而解。叠瓦技术采用导电胶串接电池片的方式，导电胶的低温和柔性特点，以及无焊带设计，完美地解决了焊带拉力稳定性和低温焊接的问题。此外，异质结技术可采用更薄的硅片，采用传统组件封装工艺时，焊带串接电池片难度大，且受机械应力和热应力影响，异质结电池很容易造成破片。叠瓦组件不使用焊带连接电池片，可以减少封装过程中的破片率。

在成本控制方面，目前异质结电池的BOM成本前四项为硅片、导电银浆、靶材、制绒添加剂，银浆在异质结电池成本中占有重要比例。目前，用于叠瓦封装的异质结电池主栅线更细，未来更可以利用TCO膜导电性取消栅线，节省更多银浆成本。

可见，异质结电池采用叠瓦技术封装，有助于产品的成本控制，并且能够解决异质结电池采用常规封装技术时所遇到的问题。同时，异质结叠瓦组件可以实现更高功率，有效降低了度电成本。据悉，通威、爱康、东方日升等均同时布局了异质结技术与叠瓦技术。

异质结叠瓦组件的痛点

虽然异质结和叠瓦技术的前途是光明的，但两者目前都还面临着一定挑战，发展道路是曲折的。

对于异质结技术而言，设备初始投资较高，硅片、银浆、靶材等关键辅材成本较高，产线工艺控制和电池良率还有待提升;对于叠瓦技术而言，叠瓦专用设备初始投资及使用导电胶使得组件制造成本偏高，叠瓦工艺设备的自动化水平需进一步提升，还需控制切片工艺中的破片率，以及消除专利疑虑等。

相信随着产业化深入，异质结和叠瓦的技术会不断完善，制造成本会不断降低，异质结叠瓦组件未来发展前景可期!

由亚化咨询主办的2019异质结与薄膜太阳电池论坛将于5月7-8日在四川成都召开。来自通威太阳能的专家将参会并作重要报告，介绍异质结叠瓦技术的开发与挑战。会议还将安排参观通威最新智能工厂与汉能成都异质结电池工厂。

此外，来自汉能、中威、晋能、联合再生能源、Oxford PV、协鑫纳米、中环、中建材、神华光伏、凯盛光伏、纤纳光电、应用材料、梅耶博格、汉高、理想万里晖、捷佳创、Von Ardenne、爱发科、美科设备、伟信新能源、中科院微电子所、PVInfolink等的专家将参会并作重要报告。来自异质结与薄膜太阳电池产业链300位资深行业人士将参会并探讨行业最新进展。

文章作者：肖蓓