3天2破世界紀錄 隆基再次提升效率天花板

已成就多個“行業(yè)神話”的隆基團隊3天2次打破太陽能電池世界紀錄。

“降本增效”不斷推動光伏行業(yè)高速發(fā)展，技術進步驅動轉換效率的提升，其中HJT電池轉換效率已在晶硅光伏電池中位居前列。

3月29日，經德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)認證，隆基采用摻鎵p型硅片制備的硅異質結電池(p-HJT)獲得效率新突破：完全利用可量產工藝在全尺寸(M6尺寸，面積274.3cm)單晶硅片上，創(chuàng)造了轉換效率為25.47%的大尺寸p型光伏電池效率世界紀錄，進一步驗證了低成本異質結量產技術的可行性。

此次效率突破，隆基研發(fā)團隊探索出了針對異質結電池的p型硅片工藝方案，結合優(yōu)異的界面鈍化技術，使得p-HJT電池的VOC(開路電壓)達到747.6mV。隆基研發(fā)團隊強調，本次低成本異質結電池方案(p-HJT)并未做全面的工藝優(yōu)化，隆基相信未來該技術路線仍有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3月31日，繼3月29日宣布p-HJT 以25.47%打破世紀紀錄后，經德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)認證，隆基研發(fā)團隊在M6全尺寸(274.5cm2)單晶硅片上創(chuàng)造了無銦HJT電池25.40%轉換效率的新世界紀錄，持續(xù)夯實HJT電池低成本技術路線的產業(yè)化基礎。

隆基表示，此次認證的無銦HJT電池基于團隊前期開發(fā)的先進表面鈍化技術，采用低成本無銦靶材制備透明導電氧化膜，通過工藝創(chuàng)新，在完全不使用銦的情況下，仍然能保持較高的轉換效率。高效無銦HJT電池的成功研發(fā)能有效擺脫大規(guī)模量產對銦資源的依賴，電池成本也得到較大幅度下降。隨著無銦技術的不斷深入和探索，該解決方案在未來將大有可為。

本次無銦HJT電池以及p-HJT效率的接連成功突破只是隆基在技術創(chuàng)新上持續(xù)精進的一個縮影。除此之外，隆基目前已在n型TOPCon、p型TOPCon、n型HJT等多種新型高效電池技術方向同樣實現全面領先，人類商業(yè)化應用太陽能極限不斷被推至最新高度。

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光伏效率提升的引領者

雖然光伏電池轉換率已逼近天花板，然而隨著技術的不斷迭代，提高轉換效率一直都是行業(yè)企業(yè)孜孜以求的主攻方向，未來仍有效率提升空間。

作為全球領先的太陽能科技公司，隆基始終熱衷于不斷提升電池效率，對光伏技術的創(chuàng)新可謂“癡迷”。多年來，隆基篤信光伏行業(yè)的“第一性原理”是度電成本最低。為了給終端客戶帶來更大價值，隆基通過持續(xù)不斷的創(chuàng)新突破，提效降本，引領光伏產業(yè)進入穩(wěn)健高效發(fā)展的“快車道”。

僅在2021年，隆基就在不同技術路線上先后七次打破電池轉換效率世界紀錄，其中n型TOPCon、p型TOPCon和n型HJT電池轉換效率分別被推高至25.21%、25.19%、26.30%，不斷挑戰(zhàn)新的技術應用極限。

2018年至今，隆基組件轉換效率多次刷新世界紀錄，量產效率也在不斷攀升，表現出隆基以技術創(chuàng)新引領全球能源轉型的信心與決心。

隆基部分光伏效率世界紀錄歷程

制表：中國能源網

隆基表示，未來將持續(xù)加大技術研發(fā)力度，快速推動高效光伏產品度電成本的進一步降低，全面加速能源結構變革，推動全球減碳目標的早日實現。

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提升光伏效率是產業(yè)風向

除了隆基，其實還有很多光伏企業(yè)期待可以通過不斷提高轉換效率，達到降低光伏度電成本的目的。其中已經有許多家企業(yè)獲得了巨大的進步。

1.晶科能源

全球組件龍頭晶科能源在TOPCon領域具備較強競爭優(yōu)勢。在研發(fā)方面，晶科能源的TOPCon電池18次打破世界紀錄。

2021年10月13日，晶科能源宣布，經權威第三方測試認證機構日本JET檢測實驗室標定，其全面積電池最高轉化效率達到25.4%。此次破紀錄的太陽電池采用了晶科自產的高品質直拉N型單晶硅片，通過超細柵線金屬化技術、深度摻雜技術、低寄生吸收材料技術，以及自主開發(fā)的成套HOT高效電池工藝技術等多項創(chuàng)新及材料優(yōu)化，實現了效率突破。

晶科能源稱，這是其近一年來第四次創(chuàng)造新的大面積N型單晶鈍化接觸(TOPCon)電池轉化效率世界紀錄。

2.天合光能

2021年6月底，天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室宣布，其自主研發(fā)的Vertex至尊高效P型單晶硅組件，基于66片210mm×210mm高效PERC電池，經權威第三方TV萊茵和TV北德同步測試認證，組件窗口效率均達到23.03%，創(chuàng)造了大面積產業(yè)化P型單晶硅PERC電池組件窗口效率新的世界紀錄。

2021年8月16日，天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室宣布，其自主研發(fā)的210 mm×210 mm高效PERC電池，經國家光伏質檢中心(CPVT)第三方測試認證，電池效率可達到23.56%，再次創(chuàng)造210大面積產業(yè)化P型單晶硅PERC電池量產效率新的世界紀錄。

3.中來股份

2016年開始，中來股份就專注于N 型TOPCon電池的研發(fā)、生產與銷售，是最早一批具備GW級TOPCon電池量產能力的技術型企業(yè)。

目前中來J-TOPCon技術產品電池量產效率達到24.5%，并且該組件具有更高的雙面率(80%)、更優(yōu)秀的功率溫度系數(-3.1%/℃)與較低的組件工作溫度、更優(yōu)的弱光響應。同時低衰減率(首年1%，線性0.4%)以及至少30年的生命周期，也使其額外發(fā)電量比常規(guī)組件高約 10%～30%。

4.東方日升

東方日升通過“210+異質結”，引領了行業(yè)在組件高功率和電池高效率上的進展。作為首批實現158.75mm 9BB異質結電池量產的廠家，最高量產效率高達24.2%，成為業(yè)內首批實現9BB異質結半片低溫焊接封裝工藝的供應商。

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光伏效率提升能否帶來發(fā)電成本下降?

光伏產業(yè)的科技創(chuàng)新需要具有可持續(xù)性，以推動技術的不斷進步，確保光伏發(fā)電成本進一步下降。

近幾年來，在光伏電池效率方面，多晶、單晶PERC、TOPCon、IBC、異質結等技術路線效率不斷打破紀錄。此外，鈣鈦礦電池也是目前業(yè)內比較關注的技術路線。

據業(yè)內人士稱，N型TOPCon電池的理論效率可達28.7%，異質結電池理論效率可達27.5%。無論TOPCon還是異質結技術，仍屬晶硅光伏技術范疇。晶硅電池的理論轉換效率為29.43%，27%～28%的效率或為產業(yè)化極限。

盡管2021年組件成本有所回彈，但是光伏發(fā)電成本已經比IEA在2014年公布的太陽能技術路線圖中的預測提前了近30年。“2023年，太陽能組件成本將降低至1元/瓦左右，2030年光伏發(fā)電電價可以下降到1美分/千瓦時，這是人類能夠大規(guī)模獲取的最便宜的電能。”

太陽能組件制造業(yè)產出每翻一番，生產成本就會固定下降25%;光伏發(fā)電能力每增加一倍，太陽能電力價格就下降30～40%。

IEA報告：2021年全球光伏將新增情況

相對常規(guī)組件而言，先進技術組件由于具備較高的轉換效率，可以大大降低電池、組件生產的單位折舊、單位材料、單位人工成本，從而降低電站投資的整體工程成本。無論采用哪種技術路線，實現更高效率、更低成本才是關鍵所在。

來源：中國能源網

文：李穎