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什么因素制约了高效光伏电池的量产

2014-01-28 02:09
蓝林笑生
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  2013年6月,南京中电光伏有限公司对外宣布,其牵头的“效率20%以上低成本晶体硅电池产业化成套关键技术研究及示范生产线”项目,成功生产出转换效率为20.3%的高效单晶太阳电池,并即将投入量产。 进一步提高光伏电池的光电转换效率,无疑是推动光伏发电技术更广泛应用的有效途径之一。

  由于晶体硅技术是目前光伏技术的主流,因此,基于晶体硅技术的高效电池技术的研发,一直为各国政府及业内主要企业所重视。作为高效率硅太阳能电池实验室转换效率世界纪录(25%)的创造者和保持者,中电光伏首席技术官赵建华博士表示,高效电池的量产,首先需要做到的是如何实现20%以上的转换效率, 并在批量生产时稳定地保持这一效率。量产高效电池的生产成本,与加工技术有很大的关系。比如,SunPower用电镀的方法可以做到很高的效率,达到24%都没问题,但其成本同样也非常高。赵建华举例说,中电光伏2012年推出的250瓦QSAR单晶电池组件,在德国PHOTON实验室的户外太阳能组件单位面积年发电量测试中,曾获得了151种组件中排名第五的好成绩,而前3名都是Sunpower的组件。

  赵建华认为,目前来看,量产高效电池的难度仍然不低,首先是不一定大家都能生产得出来,其次是生产出来的性能也不一定稳定。其中的主要原因一是加工工艺还在摸索中,二是受到成本的制约,这为量产高效电池带来一些障碍。“如果不考虑成本,能够量产高效电池的企业还是有几家的。但要做出同时满足低成本和高效率的电池,则不容易。”因此,高效电池目前还只能是一个尖端产品,产量很难一下子放大,市场需求也不见得跟得上。从目前光伏企业普遍的财力情况和产品的最终市场空间来看,高效电池的规模化量产还面临着很多障碍,很难一下子推广开。

  近年来的实际市况,也印证了赵建华对趋势的判断。有迹象显示,由于多晶硅的成本优势,国内多家原本既生产单晶硅又生产多晶硅电池的企业,此前都已停产了其单晶硅产能。数家专事单晶硅生产的企业,也面临着市场正在收窄的窘境。而单晶硅,正是制作高效电池的主要材料。很多客户表示,他有的是面积来安装电池板,因此要的不是高效,而是便宜。

  另外,还有的高效电池研发者甚至已退出了该领域。肖特公司曾宣称,用P型单晶生产出21%的高效电池。但该公司目前已关闭这一业务,技术团队也已解散。

  据赵建华分析,造成这一现象的原因,可能与近年来多晶硅电池技术进步快也有很大的关系。几年前,中电光伏生产的单晶电池和多晶电池,在光电转化效率上相差为1.5%以上,但现在这个差距已经缩小到了1%,甚至有时候还低于1%。这或许也正是一些公司不愿再生产单晶的原因之一。如果高效电池的市场打不开,这一局面短期内也许将不易改变。

  不过,随着以日本为代表的屋顶光伏市场的崛起,这一情况也正在发生改变。近年来,在光伏支持政策的推动下,日本市场发展迅猛。数据显示,仅2013年第二季度, 日本光伏安装量就高达1.8GW。而日本市场的一个显着特点,则是屋顶项目占据绝大部分的市场份额。因此,在面积有限的情况下,更高效率的产品成为日本客户的首选解决方案。

  赵建华表示,高效电池到底好不好、是否有意义,最终还是要从市场的角度来看,要看市场空间有多大、市场接受度如何。“如果市场恢复得好,不排除更多的企业开始重视高效电池。近期硅片行业的扩张,单晶的频率就显示出越来越高的迹象。而且,国外的电池技术更有向单晶高效方向发展的趋势,相比而言,国内市场更加在意成本因素,因此高效电池的接受度相对较低一些。” 此外,随着光伏系统硬件成本持续下降,使得安装过程中的人工成本得以凸现。这在很多发达国家更为突出,这些地区的客户更愿意购买高效产品,以减少配套成本的支出。从目前日益增加的高效电池订单,可以看出这一趋势在美国等市场更加明显。

 

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