自2015年的領跑者項目讓國內用戶認識到單晶PERC組件,到2016年領跑者項目招標,PERC組件已成為領跑者項目的必要配置,單晶PERC近乎成為高效組件代名詞,預計到2017年底,PERC電池產能將達到20GW,產量~14GW。
近期光伏行業協會聯合TaiyangNews發布了2017中文版的PERC電池專刊,結合新一年的行業技術與產業發展情況對PERC電池進行了介紹,但也存在著對PERC組件強度的質疑,通過對現有情況的了解并咨詢相關生產企業,現將結果分享如下。
理由一:PERC電池的高效率
圖1: PERC電池專刊統計的各廠商電池效率水平
圖1為PERC電池專刊收錄的主流廠家PERC電池的最高效率與平均效率情況,可以看到:
主流廠家單晶PERC電池平均效率已達到21%。市面上單晶PERC組件的功率為290~300W。
PERC專刊還給出了24%對的PERC電池效率實現路線圖,如圖2所示。
圖2:ISFH給出的PERC電池效率提高到24%的效率路線圖
從上圖可以看出,單晶PERC產品的效率可以達到24%以上,潛力遠超行業最初的估計。
導讀:自2015年的領跑者項目讓國內用戶認識到單晶PERC組件,到2016年領跑者項目招標,PERC組件已成為領跑者項目的必要配置,單晶PERC近乎成為高效組件代名詞,預計到2017年底,PERC電池產能將達到20GW,產量~14GW。
理由二:PERC電池的低衰減
PERC產品衰減方面,有光注入與電注入兩種技術路線。
早期的PERC產品提供商solarworld、韓華Qcells、REC等的產品投向市場已久,客戶使用上并未反饋出問題。
新南威爾士大學與隆基樂葉共同發布的光注入處理后的電池、組件衰減情況見圖3。
圖3-1:未經處理的不同電池光衰情況
圖3-2:LIR處理后的單晶PERC電池光衰
圖3-3:LIR處理后的單晶PERC組件戶外功率衰減
圖3-4:LIR處理后的單晶PERC組件戶外功率衰減率
導讀:自2015年的領跑者項目讓國內用戶認識到單晶PERC組件,到2016年領跑者項目招標,PERC組件已成為領跑者項目的必要配置,單晶PERC近乎成為高效組件代名詞,預計到2017年底,PERC電池產能將達到20GW,產量~14GW。
近日,協鑫宣布其多晶干法黑硅PERC電池平均量產效率達到20.1%;同時,也介紹了協鑫也已有效解決了多晶PERC電池的衰減問題。經過LID衰減測試,相對電池效率損失控制在1%左右,并且實現了平均電池效率0.15%的增益。
理由三:PERC組件的機械性能并不差
對于 “PERC單晶組件經過機械載荷測試后衰減普遍大于5%”的說法,從理論上來講并不合理:PERC電池制備中的激光開槽過程是對背面鈍化層開槽,對硅片的損傷不超過1微米,遠小于~190微米的硅片厚度。而針對PERC產品的機械性能,我們拿到了以下實驗數據。
表1:72型單玻PERC組件機械載荷后的衰減情況
72型單玻PERC組件靜載測試后功率衰減可控制在1%以內,測試后EL僅有兩塊電池出現隱裂。8100pa的靜態載荷后衰減仍可控制在2.5%以內。PERC單晶組件不但具有優良的抗雪載能力,同樣適用于多風環境,72版型PERC單玻組件,動態機械載荷1000Pa,10個循環,功率衰減控制在1%,并且測試后電池幾乎無隱裂。
72型PERC組件機械載荷測試前后的EL圖片如下圖所示。
圖4-1:5400Pa靜載測試前后對比
測試前EL圖片
測試后EL圖片
圖4-2:1000Pa*10 動載測試前后對比
測試前EL圖片
測試后EL圖片
理由四:PERC組件的發電量增益
基于單晶PERC組件的低輻照優勢、更低的功率溫度系數值,PERC組件相對常規組件無論在發電模擬或是實際發電中都展現出明顯的優勢。
根據中國電器院國家重點實驗所做的2kW電站實證對比(實測數據:兩種極端氣候下的發電量數據),單晶PERC組件相對多晶組件單位發電能力高出3%,該文還就兩種組件低輻照情況下的發電情況、逆變器的啟停時間、組件的工作溫度進行了分析,此處就不贅述了。
與此相印證,晶澳太陽能在17年2月18日第二屆光伏電站設計與設備選型研討會上分享了單晶PERC組件在大型電站方面的發電表現,其領跑者50MW項目分別使用了單晶PERC 295W與常規多晶270W組件,PERC單晶組件在近6個月的運行中平均多發電3.4%。
五、結語
綜上所述,相對于普通組件,PERC組件具有以下優勢:
1)高光電轉化效率,可降低系統的BOS成本。
2)低衰減,可保證項目發電量。
3)機械性能并不差,隱裂不會明顯增加。
4)高發電量,可提高項目的收益。
經過1年左右的產業化發展,PERC組件的效率提升潛力已遠遠超出行業最初的預期。基于上述4個主要原因,PERC組件已經成為“領跑者”項目中的標配,也是未來幾年的主流技術,將加速平價上網的來臨并實現土地的最高效利用。