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異質結全景圖:光伏未來從這里走來

2020年,是光伏發展史上的又一個技術“大年”;仡欉^去的一年間,大尺寸硅片、顆粒硅、得到了突破性的進展,產業推動技術的協同能力也得到了質的飛躍。

光伏產業對于技術進步的渴望永無止境,大尺寸和顆粒硅解決的是降本問題,而在效率提升方面,PERC電池已經接近24%的理論極限,必須通過新的改良技術或另辟蹊徑發展新的電池技術,于是行業將目光瞄向了下一代技術——異質結電池。

1990年,日本三洋開發了一種新型電池,在4mm2的電池上效率可達到14.5%,次年,異質結效率提升到了18%以上。到2015年,三洋HIT電池的效率就已經達到了25.6%,遠超當時的PERC和鋁背場電池,同年,三洋異質結專利保護結束,技術上不再存在壁壘。

異質結電池工藝簡單(制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備)、效率高、工藝溫度低、光致增益全生命周期發電量高、弱光發電性能較好,以及能更好的利用超薄硅片,并且未來可與鈣鈦礦等電池技術形成疊層電池,增大光譜吸收范圍,效率突破35%甚至更高。

 


 

可以說,異質結是目前可看到的技術中理想的“終極電池”,國內愛康、鈞石、晉能、漢能、彩虹、通威、上澎,國外REC、松下等企業均投入了大量的精力去進行研發。

但時至今日,異質結仍然面臨著設備、輔材成本較高的問題,同時PERC電池的技術也不斷發展,異質結技術如不能有1%以上的效率優勢,很難與現在仍然有潛力可挖的PERC電池在市場上競爭。

異質結,這項被公認未來必定大興的技術,究竟應該怎么發展?

異質結大生態

回顧過去十六年光伏的發展歷史,可以發現一個奇怪的事實:在行業發展初期,外國光伏技術對中國有壟斷性優勢,這也是當時很多學者感嘆中國光伏兩頭甚至多頭在外的原因 。

但十六年后,中國不僅是最大的光伏生產國,在各項技術方面也已經實現了全面的領先,被譽為中國制造的最強長板。光伏并不是一個只考慮技術的產業,技術如何“致善”,降低度電成本才是永恒不變的主題。

這其中的關鍵在于:生態。

中國光伏產業有極為良好的產業鏈生態,從上游輔料到終端市場,應有盡有,上游的新技術新思路可以很容易找到“試驗田”,并可以放在市場上進行檢驗;終端市場對上游制造又會提出需求,讓技術前進方向得到驗證。

這種良性循環往往只存在成熟的技術中,而新技術只能靠一些國家的科技項目或個別應用項目推動。

如同大尺寸硅片一樣,異質結電池也是一個需要生態的技術。但新技術由于缺少市場反饋和規;a,在效率提升和產業配套方面往往缺少完善正向發展機制。

每個異質結企業都在這條技術道路上奔跑,但方向卻并不一致。

而想要將這些企業捏合到一起,卻也并不容易。同類企業之間互有技術壁壘,而如漿料、靶材等企業,在電池廠家那里得到的測試結果,也往往只是一個通知:yes or no。

終于,有政府決心搭建這樣一個開放共進的生態平臺。2016年5月中智電力落戶泰興之后,泰興高新區敏銳意識到異質結技術生態的重要性,對光伏產業和異質結技術發展給予了高度支持。

在此之前,泰興高新區探索實踐了頗具成效的“1+1+1+N”政產學研資合作模式,合作共建了一批大院大所合作平臺,促進人才、產業、科技、資本“四鏈融合”。隨即,他們先后建成了江蘇中工高端裝備研究院、同濟大學國泰環境研究院、南理工泰興智能制造研究院、中國通號(江蘇)智慧城市產業研究院等新型科技研發機構;與社會資本合作設立了申貿基金、綠科基金、云創基金、智成基金等產業基金;一批新能源新材料和節能環保類的高層次人才項目在高新區進行新技術、新產品的中試孵化,目前,在孵項目17個,產業化項目9個。

泰興市政府提出建設“高新技術集聚區、創新要素匯聚區”的目標后,高新區領導班子一直在思考如何真正做到“集聚和匯聚”,最終,泰興高新區決定助力企業搭建一站式政府與產業服務平臺,除異質結光伏平臺外,還包括國家級減速機檢驗檢測中心、長三角先進電池國際創新中心等一批公共技術服務平臺,大力發展以高層次人才服務中心、項目路演中心、科技查新中心、知識產權交易中心為核心的科技服務業,創新“線上+線下”服務模式,有效促進人才鏈、產業鏈、資本鏈、科技鏈深度融合。

2020年10月30日,泰興與愛康集團簽約6GW高效異質結電池項目,隨之而來的,是一個開放的異質結生態創新平臺和諸多的產業鏈各環節企業。愛康科技、捷佳偉創,理想萬里暉、中科院電工所和泰興高新區共同設立泰興高科愛佳新能源高效電池組件研究中心,從事異質結電池疊加鈣鈦礦等材料新型電池技術的研究。

產業全景圖

“以前我們在電池企業做測試,得到的只是產品行還是不行,或者和競爭對手相比,孰優孰劣!币患覞{料企業告訴Solarbe索比光伏網,“材料領域本身就已路徑繁多,沒有明確的結論,我們大部分時間都在盲人摸象!

這種管中不見全豹的情況,并不止存在與材料企業,此次參與平臺建設的企業希望,通過共同明確產業發展方向,形成異質結產業生態,協力向前推進該項技術的產業化和競爭力。

高新區主要負責人提出,他們會開放一條中試線,各家有意入駐的企業支付各自的測試成本,在上面進行測試。異質結設備昂貴,一條線花費高達數億元,中小企業根本無力負擔,有這樣一個平臺后,產業對異質結的積極性有效的被調動起來,已有多家設備、漿料、靶材企業表示愿意入駐平臺,進行聯合創新。

“暗室逢燈,絕渡逢舟,從此讀書作文,俱可望有門徑矣!”——《野叟曝言》

愛康董事長鄒承慧與捷佳偉創董事長余仲等行業領袖均表示泰興高新區所做的創新,將給異質結技術帶來極大的推動,并對異質結的未來發展充滿信心。



20-12-23 14:23    回復
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