高效光伏电池日益受追捧 核心技术亟需突破

当前，随着补贴下降、竞争加剧，高效电池技术越来越受到光伏市场的追捧。那么，目前高效电池技术发展现状如何?未来走向何方?

最高转化效率可达24.06%

近年来，我国光伏电池迅速发展，技术不断进步，单晶PERC电池得到大规模应用，黑硅在多晶电池领域逐步普及等，极大地推动了全行业成本的下降、效率的提高以及产品质量的提升。

中国光伏行业协会副秘书长王世江表示，2018年电池片产量87.2吉瓦，同比增长21.1%。在产品效率方面，2018年规模化生产的多晶黑硅电池平均转换效率达到19.2%，使用PERC电池技术的单晶和多晶黑硅电池效率提升至21.8%和20.3%，较2017年分别提升0.5个百分点和0.3个百分点。

“所有的电池技术都是在不断发现问题、不断完善优化的良性循环中快速推进。”协鑫集成科技股份有限公司首席技术官张淳说，比如，经过了数年的更新换代，铸锭单晶技术在低成本、抗衰减方面优势明显，推动高效电池的发展。

“电池转化效率不断取得突破，如PERC电池创造最高转化效率记录，高达24.06%。”隆基绿能科技股份有限公司硅片事业部研发中心总监周锐说，单晶硅片占比逐步增大、组件功率的推升促进了电池技术的发展。泰州中来光电科技有限公司高效电池研发部负责人吴伟梁说，N型双面钝化接触电池的产业化在加快。“N型双面钝化接触电池转化效率从最初的20.8%提升至23%，并且表现出高稳定性。”

同时，光伏设备国产化进程提速，也推动了电池技术的进步。“工艺高度集成于装备。技术突破和装备国产化，对光伏高效电池技术进步有很大促进作用，进而促进我国光伏产业生产成本快速下降。”王世江表示，目前，在常规光伏电池生产线上，我国已基本实现装备的国产化替代。随着黑硅、PERC等高效电池的大规模量产，我国在黑硅清洗、背钝化、激光消融等装备技术上已经实现了国产化的突破。新建PERC电池生产线，基本采用国产设备，2018年PERC电池产线投资成本降至42万元/兆瓦，已经低于2017年常规产线的投资额。

“零部件国产化率的提升不是最重要，关键装备中国产化部件的利用率、采用率的提升才是最重要。”理想晶延半导体设备上海有限公司总经理奚明说，公司在业内自主研发了板式ALD设备，具有镀膜质量、效率、稳定性、碎片率等方面优势，可推动电池技术进步。北方华创科技集团股份有限公司LPCVD产品经理王晓飞说：“具有低耗、多产、高效优点的Topcon技术有助于高效电池降本提效;LPCVD设备工艺优势明显，高效的成膜速率可缩短工艺时间。”

电池核心技术有待突破

不过，多位与会专家还表示，虽然光伏行业在电池技术及关键设备领域取得一定发展，但核心技术及装备国产化仍有待突破。

技术进步仍是高效电池行业发展主题。“从研发领域来说，Topcon、PERC等先进电池技术都不是我国自主研发，未来进一步提升核心部件的国产化率是行业持续发展的关键。”晶科能源控股有限公司副总裁金浩说。

“降本提效是未来光伏电池技术发展方面。”奚明说，在降本方面，要实现电池芯片薄片化和生产大尺寸电池片，并且增加P-type双面电池占比比列。在提效方面，P-type双面电池上PERC+SE技术应成为标准产线配置;N-type Topcon技术需要实现突破。

“做原创技术，才能推动光伏高效电池技术革新和产业做大做强。”阿特斯阳光电力集团首席技术官邢国强也表示，未来提效、降本是高效电池业界技术的主攻方向。同时，设备将进一步趋向多元化和国产化。“激光微加工技术在高效电池领域应用潜力大。”武汉帝尔激光科技有限公司研发总监朱凡举例说，将最先进的激光技术与光伏高效电池生产设备相结合，将有利于进一步提升电池转换效率和设备运行效率。

同时，技术标准的设立也将会有助于未来高效电池技术的发展。广东爱旭科技股份有限公司市场部经理丁宁认为，标准是产品品质的保证，希望更多更合理的标准能够在高效电池领域建立，共同推动行业的发展。

在王世江看来，随着多次拉棒技术的导入、金刚线切割的全面应用以及PERC电池的大规模量产推动高效电池产品性能的快速提升和成本的快速下降，预计N-PERT电池、topcon、HIT、铸锭单晶等是未来高效电池技术的发展方向。同时，要持续推动光伏高效电池生产设备的国产化进程。

此外，光伏新型材料电池技术也是业内人士关注的焦点。3月15日，科技部高技术研究发展中心发布了国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项拟立项的2018年度项目公示清单，其中包括钙钛矿/晶硅两端叠层太阳能电池的设计制备和机理研究，柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池和组件的成套技术研发，高效P型多晶硅电池产业化关键技术及可控衰减的N型多晶硅电池产业化关键技术等。“这将为推动我国高效电池技术及生产装备技术进步指明了方向。”金浩说，“按照目前的战略思路，先进多晶硅电池关键技术及产业化示范、先进薄膜电池产业化关键技术、新型太阳能电池基础研究以及光伏组件回收再利用成套技术与设备将是未来光伏电池技术发展的四大方向。”