2017年10月17日-19日,2017中國光伏大會暨展覽會(PVCEC2017)在北京隆重召開。在18日上午的創(chuàng)新劇場【新型電池&組件技術(shù)】論壇上中國科學(xué)院電工研究所研究室主任,研究員王文靜在主題演講“晶體硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)面臨技術(shù)升級”中表示,PERC電池的效率可在2018年升到21.5,PERC多晶硅性價比的問題將影響其產(chǎn)業(yè)化,N型PERT電池在成本上無法與P型PERC電池競爭,在效率、雙面發(fā)電等方面受到HIT電池的擠壓,在下風(fēng)中很難生存。如果PERC電池將來失敗的話,一定會出在光衰問題上。
以下為演講實錄:
王文靜:謝謝各位,今天在這個場合,我來介紹一下光伏產(chǎn)業(yè)面臨技術(shù)升級,我們看一下最近這些年它整個光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)的發(fā)展上非常熱,因為很多種技術(shù)都進來了,我們說一種太陽電池如果能夠大規(guī)模的應(yīng)用,它一定要有三個腿來支撐,就像一個凳子一樣,有三個腿來支撐,一個是效率,第二個是成本,第三個是壽命,只有三個方面加在一起都很強,這種電池才能真正大規(guī)模在產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用。我們看中間這個就是常規(guī)的晶體硅電池,它現(xiàn)在最起碼到目前為止它在效率、成本和壽命方面都是最強的,以前曾經(jīng)熱過一陣的非晶硅,但是它的問題在于效率比較低,當(dāng)時只有6%到10%,還有一個問題有嚴(yán)重的衰減,衰減百分之二三十,壽命也是它的短板,所以這種非晶硅就慢慢退出歷史舞臺。V族電池那么高的成本只能用在航天上,用在特殊的聚光跟蹤的系統(tǒng),我們現(xiàn)在只有晶體硅同時具備三種方面,現(xiàn)在碲化鉻它同時也具有三種優(yōu)勢,組件到15%、16%比較高了,但是它的壽命也可以,它的問題就是成本是否能夠在未來具有競爭性,這個在國內(nèi)也有幾家大企業(yè)在同時上,現(xiàn)在大家也在拭目以待。
我們剛才說了三項里邊效率、成本和壽命,我們看實際上效率提高是非常重要的一點,效率的提高同時可以降低成本,我們看這個是一個什么呢?這是比較早了,美國一個公司做的一個成本和收益,這個收益是LCOE(注:平均化度電成本),就是電站的分析,從這張圖的坐標(biāo),橫坐標(biāo)是組件在現(xiàn)場所謂的價格,也就是說用每平方米多少美元來橫坐標(biāo)計算,縱坐標(biāo)就是這個電站發(fā)電的成本,效率是黑線,6%、9%、14%、25%、29%,是個等效率線。還有一些是組件的價格,還可以用每瓦來算,比如黃線,黃線每瓦2.4美元,從這兒來看,因為我們一般來講,中國有的時候它做組件銷售的人,或者做電池的生產(chǎn)者,它主要關(guān)注的是每瓦多少成本,但實際上真正的要想在實際上應(yīng)用能賺多少錢的話,是電站能發(fā)出多少電來,每度電多少成本,就是縱坐標(biāo)LCOE是電站的運營者最關(guān)注的。比如說那根黃線,假如每瓦1塊9美元,效率6%,價格仍舊是1.9美元,那么度電成本是15美分,但是如果效率達(dá)到25%,同樣價格是每瓦1.9美元,度電成本只要到9美分就夠了,所以從這個圖上來看,如果你售價一樣,一定是效率越高,成本越低。從底下這張圖表可以看出一些計算出來的數(shù)據(jù),舉了四種電池,高效的19.5、14的、10、低效薄膜的,像非晶硅6。如果度電成本達(dá)到10.7美元,從這兒來看,如果你要高效的話,就允許它每瓦銷售可以達(dá)到2塊2,2塊2就可以達(dá)到度電成本了,但是低效薄弱的就必須是0.44美分,每瓦組件必須0.44美元的時候,你才能達(dá)到,顯然要求價格下降很多。再看6美分,假如19.5高效組件,低效組件達(dá)不到,這個組件白給我,也達(dá)不到這個度電成本,所以低效就意味著發(fā)電的度電成本的增高,當(dāng)然這里頭很多問題了。你要詳細(xì)從技術(shù)上來說,但是數(shù)學(xué)模型是這樣的結(jié)果,所以高效在度電成本來說是降低了成本。
所以我們說提高效率有幾個方面,一個是提高效率有可能成本也要提高,因為你增加工藝了,增加新材料了。第二個假如你能提高效率,同時能維持度電成本,這個更好了,所以你要提高效率增加成本,有可能增加LCOE,如果你要更好的情況下提高效率,同時電池成本還下降,那你就可以降低,另外我們看降低成本,假如你降低了成本,比如這個電池,把成本降下來了,但是效率還不變,不下降,這個時候它一定能降低電站的度電成本,LCOE,另外假如降低了成本,把效率也降下來了,可能維持或者增加LCOE,另外我們看各個成本和壽命之間的關(guān)系,我們看太陽電池現(xiàn)在面臨非常大的技術(shù)進步,技術(shù)進步的第一個層級就是各個企業(yè)在提高電池效率,然后降低組件成本、延長壽命,就這三點,這只是說最低的第一個層次,第二個層次的技術(shù)進步,就是要在提高效率的時候,還不降低成本,成本不上升,這個是第一。第二你要降低成本,同時效率還不能下降,第三個你延長壽命,還不影響成本和效率,所以這個層次就難度比那個大點了,比如說PERC電池做了,但是你可能增加了一部分成本,這個只是說第一部分,假如你PERC電池把效率提高了,同時能把它成本降下來,那么這個你的水平就高很多,在企業(yè)最起碼盈利水平高了,在企業(yè)競爭力,整個市場的定位就提高了很多,但是最終目標(biāo)所有努力的方向都是降低電站成本,度電成本。
現(xiàn)在太陽電池整個技術(shù)的進步我們可以分成兩種類型的技術(shù)進步,第一種就是漸進式的技術(shù)進步,就是它整個生產(chǎn)設(shè)備的格局基本的概念,比如說擴散等等,這些不變的情況下,我們在逐漸的改進它的設(shè)備,改進它的結(jié)構(gòu),以及改進它的原材料,最后效率一步一步提高,這個就是右邊的所謂建制式的創(chuàng)新。比如說原來現(xiàn)在大部分用的是叫所謂鋁貝廠,這個就變成了PERC,如果把PERC變成空型,變成離子注入,再變成正面擴散,相當(dāng)于基本的擴散基本結(jié)構(gòu)不太變化,這就變成了n型的PERC,你把它用成三氧化鋁,再用點多晶硅,再一乘積,這個意思是差不多,就變成了Topcon,種類也是差不多的,所以這個我們稱為漸進式變化,這個電池效率在逐步提高。還有一個我們說所謂革命性的變化,這個革命不能說特別偉大的意義上革命,就是這個變化比傳統(tǒng)的設(shè)備要變化很多,整個設(shè)備要大規(guī)模更換,一個IBC,一個HGT,它把前邊電機全部取消,全面背面用一層n型P型,就是把一個立體雙機氣件,所以它的結(jié)構(gòu)有個巨大的變化,所以我們說這有一些革命性的。另外就是HIT,它是把完全偏節(jié)變成了非晶硅的模式,所以整個沉積做ITO電極都是完全不一樣的。另外異質(zhì)結(jié),我認(rèn)為在未來很有發(fā)展前途呢,因為異質(zhì)結(jié)用了兩種不同寬度的半導(dǎo)體,這個實際上是突破了原來同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體的極限,這里做了一個結(jié)構(gòu)上的革命,原來同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體,所謂理論極限最高到30%,為什么?因為它的偏結(jié)的緊帶是一樣的,一下拉寬了以后,在原理上應(yīng)該突破原來的同質(zhì)偏結(jié),所以是一個大的變革,同質(zhì)結(jié)隨便一做120、130,同質(zhì)結(jié)想做700多的開壓幾乎是不可能的,所以我們就認(rèn)為異質(zhì)結(jié)實際潛力很大,但是現(xiàn)在遇到很問題,比如動畫、表面有問題,但是這些東西都是可以解決的,所以異質(zhì)結(jié)電池,我認(rèn)為它是帶有一些革命性,能突破理論極限的技術(shù),所以未來空間是很大的。將來把這兩個電池結(jié)合在一塊,把異質(zhì)結(jié)電池也把它正表面完全取消,這就很容易形成所謂HBC,就是異質(zhì)結(jié)被接觸,所以這個就是它整個現(xiàn)在技術(shù)革新的整個情況。
為什么我們說異質(zhì)結(jié)HBC它是一個很大的進步呢?將來可能成為最終的晶體硅太陽能電池的方向,它既結(jié)合了異質(zhì)結(jié)電池的高開壓,同時結(jié)合了IBC電池的大電流,原來異質(zhì)結(jié)開壓很高,但電流不高,所以把它們倆結(jié)合以后,人們在思想上有所變化,而且現(xiàn)在它的效率是最高的,今年的26.6%,在實驗室階段確實證明了它未來的潛力。現(xiàn)在這幾種電池,都有很多的報道,現(xiàn)在最流行的PERC電池,這個是差不多的,可能有一些最先進國內(nèi)或者國際的企業(yè)能到21.5、21.4,但是實驗室效率更高了22,比常規(guī)電池的效率高很多了,PERT電池也在21,IBC還不是很多,還沒有太高,但是三陽已經(jīng)到23左右。
這就是我們從最上面的所謂(里貝廠)電池配出來的新型電池,我認(rèn)為目前產(chǎn)業(yè)化或者最好的一個是HIT,還有一個PERC,n型雙面也有很多,但是還有一個挑戰(zhàn)。這幾種電池實際你要看一下它的工藝難度,常規(guī)電池基本難度都沒有了,PERC電池現(xiàn)在有三氧化鋁合激光開槽,從設(shè)備和技術(shù)工藝上沒有太大變化,但是比常規(guī)電池多了兩道工序,n型電池實際上也是七道工序,但是多了兩個問題,一個多了擴硼,現(xiàn)在它的成本高于PERC很多,因為擴硼工藝雖然說已經(jīng)解決了,但實際上擴硼的難度非常大的,第一離子注入硼是很難的,因為硼的原子是很輕,打不進去,2016年光伏會議上,歐洲我統(tǒng)計了一下六七種方案就是如何把硼摻進去,比如說它的溫度高,另外一個它對管的腐蝕,因為硼很容易粘片、粘管,而且你這一降溫以后,玻璃管發(fā)脆,所以它影響了擴散爐的壽命。另外還有很多問題,所以擴硼的難度還是比較大的。
你像離子注也不行,好多都想把硼弄進去,但是難度非常大,離子入磷問題不太大,主要是成本比較高,其他的在用鍍?nèi)趸X,前兩面如果用三氧化鋁的話,如果用現(xiàn)在的話設(shè)備成本可能比較高,所以現(xiàn)在來講,不管如何,你效率怎么著,它的成本高,比PERC高,但是反映出來的效率并不比PERC高多少,很有可能被HIT擠過來,它的效率跟HIT效率差不多,甚至HIT在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模推廣以后,HIT還會更高,此外HIT的工藝步驟短,4個步驟,所以短就是最好,你工藝短,你所受的影響就少,你的控制能力就高,所以HIT當(dāng)然它的表面動畫還有一點問題,但是它的透明導(dǎo)電磨都不是問題,所以將來解決好它的動畫這個問題,它的HIT就沒有太大的問題,所以從這兒來看,實際上n型雙面電池受到來自PERT電池和HIT電池兩方面的擠壓,從效率HIT高,在降本可以擠壓n型雙面電池的空間,PERC電池效率差不多,但是成本低,所以n型雙面電池受到這兩方面的擠壓以后,將來可能要必須尋找自己的突破,比如將來效率能不能進一步提高22,這也是他面臨的問題。
我們做了一些比較,從這兒來看,幾種電池不一樣,像PERC和常規(guī)都可以多晶單晶,但是其他幾個n形都是單晶,硼攙雜是最難的,這邊是鍍非晶硅是最大,雙面發(fā)電三種都可以,但是n型PERC電池只能達(dá)到60%到70%,其他可以大于90%,另外從成本方面,當(dāng)然現(xiàn)在里倍廠最低,HIT最高,但是次序隨著時間產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會顛倒,完成一個變化。衰減現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)就是n型電池最大的優(yōu)勢,就是它的衰減沒有,PERC電池現(xiàn)在衰減最多,所以現(xiàn)在國外也集中大量的力量來解決它的衰減,如果將來PERC電池過了一段時間又衰減下來。綜合評價里倍廠現(xiàn)在已經(jīng)基本達(dá)到瓶頸,很難再進一步提高了,現(xiàn)在這么多的產(chǎn)能,大家陷入一種競爭,所以有可能出現(xiàn)一個很殘酷的低價競爭,這種低價競爭造成這些企業(yè)生存困難,所以這個是里貝廠,所以現(xiàn)在可能問題不大,但是未來這個問題可能是PERC電池所面臨必須急需解決的問題,n型PERT的問題空間受到兩側(cè)的擠壓,兩個紅的東西的擠壓,HIT現(xiàn)在也是無光、雙面發(fā)面的潛力還是比較大的,主要任務(wù)是降本。
這個是一個產(chǎn)能的預(yù)測,2017年認(rèn)為可能今年要建20個GW,這是很多公司大部分在單晶PERC做,也有在多晶PERC方面,PERC電池的成本下降,你們看2015年開始的時候,單晶PERC和多晶的常規(guī)電池,綠線之間的價格差還是很大,看到2016年9月價格差就縮小了很多,我相信最近這一段時間它的價格差,隨著規(guī)模的擴大,價格差會進一步縮小。PERC電池光衰遇到機遇的挑戰(zhàn),如何降低成本,比如TMA用一些更低價更穩(wěn)定的替代,三氧化鋁漿料的改進,我不用鍍膜了,如何進一步提高效率,把硅片質(zhì)量提得更高,包括它和SE的結(jié)合,包括和MW的體和,進一步提升發(fā)電,挑戰(zhàn)一個光衰,第二LETID,所以它進一步降低硅片金屬含量也是很重要的,剛才講的是PERC,這兩種技術(shù)稍微介紹一下,這是HIT,HIT現(xiàn)在已經(jīng)建成四五百兆,馬上今年年底就要開始安裝了,理想老總正在加班加點的去為600兆瓦做設(shè)備。它的設(shè)備已經(jīng)有很多企業(yè)可以提供設(shè)備的解決方案,另外我們說HIT現(xiàn)在有一個很大的變化,最早創(chuàng)新模式是三陽一家,三陽它的設(shè)備供應(yīng)商都是有限的,就是幾家日本的供應(yīng)商給它供應(yīng),我們認(rèn)為它的工業(yè)基礎(chǔ)基于日本的制造業(yè),但是現(xiàn)在不同了,中心是將來想建生產(chǎn)線的企業(yè)這么多,先是現(xiàn)在每一個設(shè)備,像PCVD、PVD,還有植絨、漿料,都有很多的設(shè)備商和材料商來給它供貨,這么多企業(yè)靠全世界的工業(yè)基礎(chǔ),靠中國的大規(guī)模生產(chǎn)降本能力,HIT一定能把成本降下來,效率不是問題,但是成本是一個降低的問題,在新的創(chuàng)新模式和產(chǎn)業(yè)化模式帶動下,效率肯定會提高的。1995年到2015年,20年三洋公司把HIT做到23%,但是這些公司在短短幾年內(nèi),我們覺得可能有它的基礎(chǔ),但是其他公司在三年內(nèi)可以把這個提高到22%,所以這個在提高效率和降低成本是大有前途的。
另外它的設(shè)備現(xiàn)在熱絲有PE還有LPVD都可以做,降低成本技術(shù)路線,擴大生產(chǎn)規(guī)模,建設(shè)完整的產(chǎn)業(yè)配套體系,包括設(shè)備、原材料國產(chǎn)化,全自動化、智能化,將本的專項技術(shù)。比如說現(xiàn)在這是一個曲線,最早的時候?qū)⒔话倜涝煌撸钤缭?0年的時候,一瓦電池組件一百美元,降到今天0.4美元一瓦,始終遵循著所謂的學(xué)習(xí)曲線,產(chǎn)能越大成本越高,這基本上是一個直線,你說HIT也好,PERC也好,一定能把產(chǎn)能拉上來,形成所謂的過剩,這種過剩造成競爭,競爭造成講價,整個設(shè)備國產(chǎn)化,現(xiàn)在完全可以國產(chǎn)化、自動化,我看了有一家基本上都不用人,中間的傳遞全部是機械化,自動化現(xiàn)在第一可以全國產(chǎn)的設(shè)備,第二可以全自動的無人,現(xiàn)在出現(xiàn)了黑燈車間,就是全自動的分裝線。還有設(shè)備,像RENA清洗機,現(xiàn)在一百兆瓦只要二十多萬,另外金剛線也是降低常規(guī)電池的,污染少、廢液處理少,正式由于單晶硅實現(xiàn)金剛線的切割,所以單晶硅的價格下降的很厲害,前面有段時間多晶硅叫命懸一線,命懸在金剛線上,但是現(xiàn)在解決了。但是所謂預(yù)測是有點失效,它原來預(yù)測2017年百分之七八十還是多晶硅,還是常規(guī)電池切割,但是現(xiàn)在實際上認(rèn)為可能2017年甚至2018年可能基本上大部分多晶硅切割全部改成金剛線了。
PERC電池也可以做成雙面的,像Solar World可以做成雙面的,大概百分之六七十左右,像東洋鋁不用激光開槽了,臺灣益通不用PCVD了,如果這倆一加上,PERC電池在設(shè)備上和常規(guī)電池沒有任何差別,如果這兩個實現(xiàn),PERC成本應(yīng)該逼迫常規(guī)電池,我們主要的衰減就是PERC電池的衰減在于兩種,一種硼衰減,第二個單晶和多晶都存在,第三個光衰也有一些方法,在這個之外有兩個公司宣布無衰減的PERC電池,也是大家其他企業(yè)如何把這個技術(shù)找出來,引到自己生產(chǎn)線的重要步驟,這就是Q-cell,實際現(xiàn)在最新的研究結(jié)果2017年發(fā)表的,單晶硅PERC電池也有輔助衰減。
結(jié)論,常規(guī)BSF電池現(xiàn)在是無路高攀,它再把效率進一步提升,沒有太多的思路,現(xiàn)在運營黑硅,但是黑硅的問題還有很多,第三個PERC電池的效率可在2018年升到21.5,這個看來問題不大,PERC多晶硅性價比的問題將影響其產(chǎn)業(yè)化,就是它的設(shè)備都是跟單晶一樣,但是提升的量并不大,N型PERT電池在成本上無法與P型PERC電池競爭,在效率、雙面發(fā)電等方面受到HIT電池的擠壓,在下風(fēng)中很難生存。恩如果PERC電池將來失敗的話,一定會出在光衰問題上,謝謝。
(發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)本人審核)
以下為演講實錄:
王文靜:謝謝各位,今天在這個場合,我來介紹一下光伏產(chǎn)業(yè)面臨技術(shù)升級,我們看一下最近這些年它整個光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)的發(fā)展上非常熱,因為很多種技術(shù)都進來了,我們說一種太陽電池如果能夠大規(guī)模的應(yīng)用,它一定要有三個腿來支撐,就像一個凳子一樣,有三個腿來支撐,一個是效率,第二個是成本,第三個是壽命,只有三個方面加在一起都很強,這種電池才能真正大規(guī)模在產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用。我們看中間這個就是常規(guī)的晶體硅電池,它現(xiàn)在最起碼到目前為止它在效率、成本和壽命方面都是最強的,以前曾經(jīng)熱過一陣的非晶硅,但是它的問題在于效率比較低,當(dāng)時只有6%到10%,還有一個問題有嚴(yán)重的衰減,衰減百分之二三十,壽命也是它的短板,所以這種非晶硅就慢慢退出歷史舞臺。V族電池那么高的成本只能用在航天上,用在特殊的聚光跟蹤的系統(tǒng),我們現(xiàn)在只有晶體硅同時具備三種方面,現(xiàn)在碲化鉻它同時也具有三種優(yōu)勢,組件到15%、16%比較高了,但是它的壽命也可以,它的問題就是成本是否能夠在未來具有競爭性,這個在國內(nèi)也有幾家大企業(yè)在同時上,現(xiàn)在大家也在拭目以待。
我們剛才說了三項里邊效率、成本和壽命,我們看實際上效率提高是非常重要的一點,效率的提高同時可以降低成本,我們看這個是一個什么呢?這是比較早了,美國一個公司做的一個成本和收益,這個收益是LCOE(注:平均化度電成本),就是電站的分析,從這張圖的坐標(biāo),橫坐標(biāo)是組件在現(xiàn)場所謂的價格,也就是說用每平方米多少美元來橫坐標(biāo)計算,縱坐標(biāo)就是這個電站發(fā)電的成本,效率是黑線,6%、9%、14%、25%、29%,是個等效率線。還有一些是組件的價格,還可以用每瓦來算,比如黃線,黃線每瓦2.4美元,從這兒來看,因為我們一般來講,中國有的時候它做組件銷售的人,或者做電池的生產(chǎn)者,它主要關(guān)注的是每瓦多少成本,但實際上真正的要想在實際上應(yīng)用能賺多少錢的話,是電站能發(fā)出多少電來,每度電多少成本,就是縱坐標(biāo)LCOE是電站的運營者最關(guān)注的。比如說那根黃線,假如每瓦1塊9美元,效率6%,價格仍舊是1.9美元,那么度電成本是15美分,但是如果效率達(dá)到25%,同樣價格是每瓦1.9美元,度電成本只要到9美分就夠了,所以從這個圖上來看,如果你售價一樣,一定是效率越高,成本越低。從底下這張圖表可以看出一些計算出來的數(shù)據(jù),舉了四種電池,高效的19.5、14的、10、低效薄膜的,像非晶硅6。如果度電成本達(dá)到10.7美元,從這兒來看,如果你要高效的話,就允許它每瓦銷售可以達(dá)到2塊2,2塊2就可以達(dá)到度電成本了,但是低效薄弱的就必須是0.44美分,每瓦組件必須0.44美元的時候,你才能達(dá)到,顯然要求價格下降很多。再看6美分,假如19.5高效組件,低效組件達(dá)不到,這個組件白給我,也達(dá)不到這個度電成本,所以低效就意味著發(fā)電的度電成本的增高,當(dāng)然這里頭很多問題了。你要詳細(xì)從技術(shù)上來說,但是數(shù)學(xué)模型是這樣的結(jié)果,所以高效在度電成本來說是降低了成本。
所以我們說提高效率有幾個方面,一個是提高效率有可能成本也要提高,因為你增加工藝了,增加新材料了。第二個假如你能提高效率,同時能維持度電成本,這個更好了,所以你要提高效率增加成本,有可能增加LCOE,如果你要更好的情況下提高效率,同時電池成本還下降,那你就可以降低,另外我們看降低成本,假如你降低了成本,比如這個電池,把成本降下來了,但是效率還不變,不下降,這個時候它一定能降低電站的度電成本,LCOE,另外假如降低了成本,把效率也降下來了,可能維持或者增加LCOE,另外我們看各個成本和壽命之間的關(guān)系,我們看太陽電池現(xiàn)在面臨非常大的技術(shù)進步,技術(shù)進步的第一個層級就是各個企業(yè)在提高電池效率,然后降低組件成本、延長壽命,就這三點,這只是說最低的第一個層次,第二個層次的技術(shù)進步,就是要在提高效率的時候,還不降低成本,成本不上升,這個是第一。第二你要降低成本,同時效率還不能下降,第三個你延長壽命,還不影響成本和效率,所以這個層次就難度比那個大點了,比如說PERC電池做了,但是你可能增加了一部分成本,這個只是說第一部分,假如你PERC電池把效率提高了,同時能把它成本降下來,那么這個你的水平就高很多,在企業(yè)最起碼盈利水平高了,在企業(yè)競爭力,整個市場的定位就提高了很多,但是最終目標(biāo)所有努力的方向都是降低電站成本,度電成本。
現(xiàn)在太陽電池整個技術(shù)的進步我們可以分成兩種類型的技術(shù)進步,第一種就是漸進式的技術(shù)進步,就是它整個生產(chǎn)設(shè)備的格局基本的概念,比如說擴散等等,這些不變的情況下,我們在逐漸的改進它的設(shè)備,改進它的結(jié)構(gòu),以及改進它的原材料,最后效率一步一步提高,這個就是右邊的所謂建制式的創(chuàng)新。比如說原來現(xiàn)在大部分用的是叫所謂鋁貝廠,這個就變成了PERC,如果把PERC變成空型,變成離子注入,再變成正面擴散,相當(dāng)于基本的擴散基本結(jié)構(gòu)不太變化,這就變成了n型的PERC,你把它用成三氧化鋁,再用點多晶硅,再一乘積,這個意思是差不多,就變成了Topcon,種類也是差不多的,所以這個我們稱為漸進式變化,這個電池效率在逐步提高。還有一個我們說所謂革命性的變化,這個革命不能說特別偉大的意義上革命,就是這個變化比傳統(tǒng)的設(shè)備要變化很多,整個設(shè)備要大規(guī)模更換,一個IBC,一個HGT,它把前邊電機全部取消,全面背面用一層n型P型,就是把一個立體雙機氣件,所以它的結(jié)構(gòu)有個巨大的變化,所以我們說這有一些革命性的。另外就是HIT,它是把完全偏節(jié)變成了非晶硅的模式,所以整個沉積做ITO電極都是完全不一樣的。另外異質(zhì)結(jié),我認(rèn)為在未來很有發(fā)展前途呢,因為異質(zhì)結(jié)用了兩種不同寬度的半導(dǎo)體,這個實際上是突破了原來同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體的極限,這里做了一個結(jié)構(gòu)上的革命,原來同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體,所謂理論極限最高到30%,為什么?因為它的偏結(jié)的緊帶是一樣的,一下拉寬了以后,在原理上應(yīng)該突破原來的同質(zhì)偏結(jié),所以是一個大的變革,同質(zhì)結(jié)隨便一做120、130,同質(zhì)結(jié)想做700多的開壓幾乎是不可能的,所以我們就認(rèn)為異質(zhì)結(jié)實際潛力很大,但是現(xiàn)在遇到很問題,比如動畫、表面有問題,但是這些東西都是可以解決的,所以異質(zhì)結(jié)電池,我認(rèn)為它是帶有一些革命性,能突破理論極限的技術(shù),所以未來空間是很大的。將來把這兩個電池結(jié)合在一塊,把異質(zhì)結(jié)電池也把它正表面完全取消,這就很容易形成所謂HBC,就是異質(zhì)結(jié)被接觸,所以這個就是它整個現(xiàn)在技術(shù)革新的整個情況。
為什么我們說異質(zhì)結(jié)HBC它是一個很大的進步呢?將來可能成為最終的晶體硅太陽能電池的方向,它既結(jié)合了異質(zhì)結(jié)電池的高開壓,同時結(jié)合了IBC電池的大電流,原來異質(zhì)結(jié)開壓很高,但電流不高,所以把它們倆結(jié)合以后,人們在思想上有所變化,而且現(xiàn)在它的效率是最高的,今年的26.6%,在實驗室階段確實證明了它未來的潛力。現(xiàn)在這幾種電池,都有很多的報道,現(xiàn)在最流行的PERC電池,這個是差不多的,可能有一些最先進國內(nèi)或者國際的企業(yè)能到21.5、21.4,但是實驗室效率更高了22,比常規(guī)電池的效率高很多了,PERT電池也在21,IBC還不是很多,還沒有太高,但是三陽已經(jīng)到23左右。
這就是我們從最上面的所謂(里貝廠)電池配出來的新型電池,我認(rèn)為目前產(chǎn)業(yè)化或者最好的一個是HIT,還有一個PERC,n型雙面也有很多,但是還有一個挑戰(zhàn)。這幾種電池實際你要看一下它的工藝難度,常規(guī)電池基本難度都沒有了,PERC電池現(xiàn)在有三氧化鋁合激光開槽,從設(shè)備和技術(shù)工藝上沒有太大變化,但是比常規(guī)電池多了兩道工序,n型電池實際上也是七道工序,但是多了兩個問題,一個多了擴硼,現(xiàn)在它的成本高于PERC很多,因為擴硼工藝雖然說已經(jīng)解決了,但實際上擴硼的難度非常大的,第一離子注入硼是很難的,因為硼的原子是很輕,打不進去,2016年光伏會議上,歐洲我統(tǒng)計了一下六七種方案就是如何把硼摻進去,比如說它的溫度高,另外一個它對管的腐蝕,因為硼很容易粘片、粘管,而且你這一降溫以后,玻璃管發(fā)脆,所以它影響了擴散爐的壽命。另外還有很多問題,所以擴硼的難度還是比較大的。
你像離子注也不行,好多都想把硼弄進去,但是難度非常大,離子入磷問題不太大,主要是成本比較高,其他的在用鍍?nèi)趸X,前兩面如果用三氧化鋁的話,如果用現(xiàn)在的話設(shè)備成本可能比較高,所以現(xiàn)在來講,不管如何,你效率怎么著,它的成本高,比PERC高,但是反映出來的效率并不比PERC高多少,很有可能被HIT擠過來,它的效率跟HIT效率差不多,甚至HIT在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模推廣以后,HIT還會更高,此外HIT的工藝步驟短,4個步驟,所以短就是最好,你工藝短,你所受的影響就少,你的控制能力就高,所以HIT當(dāng)然它的表面動畫還有一點問題,但是它的透明導(dǎo)電磨都不是問題,所以將來解決好它的動畫這個問題,它的HIT就沒有太大的問題,所以從這兒來看,實際上n型雙面電池受到來自PERT電池和HIT電池兩方面的擠壓,從效率HIT高,在降本可以擠壓n型雙面電池的空間,PERC電池效率差不多,但是成本低,所以n型雙面電池受到這兩方面的擠壓以后,將來可能要必須尋找自己的突破,比如將來效率能不能進一步提高22,這也是他面臨的問題。
我們做了一些比較,從這兒來看,幾種電池不一樣,像PERC和常規(guī)都可以多晶單晶,但是其他幾個n形都是單晶,硼攙雜是最難的,這邊是鍍非晶硅是最大,雙面發(fā)電三種都可以,但是n型PERC電池只能達(dá)到60%到70%,其他可以大于90%,另外從成本方面,當(dāng)然現(xiàn)在里倍廠最低,HIT最高,但是次序隨著時間產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會顛倒,完成一個變化。衰減現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)就是n型電池最大的優(yōu)勢,就是它的衰減沒有,PERC電池現(xiàn)在衰減最多,所以現(xiàn)在國外也集中大量的力量來解決它的衰減,如果將來PERC電池過了一段時間又衰減下來。綜合評價里倍廠現(xiàn)在已經(jīng)基本達(dá)到瓶頸,很難再進一步提高了,現(xiàn)在這么多的產(chǎn)能,大家陷入一種競爭,所以有可能出現(xiàn)一個很殘酷的低價競爭,這種低價競爭造成這些企業(yè)生存困難,所以這個是里貝廠,所以現(xiàn)在可能問題不大,但是未來這個問題可能是PERC電池所面臨必須急需解決的問題,n型PERT的問題空間受到兩側(cè)的擠壓,兩個紅的東西的擠壓,HIT現(xiàn)在也是無光、雙面發(fā)面的潛力還是比較大的,主要任務(wù)是降本。
這個是一個產(chǎn)能的預(yù)測,2017年認(rèn)為可能今年要建20個GW,這是很多公司大部分在單晶PERC做,也有在多晶PERC方面,PERC電池的成本下降,你們看2015年開始的時候,單晶PERC和多晶的常規(guī)電池,綠線之間的價格差還是很大,看到2016年9月價格差就縮小了很多,我相信最近這一段時間它的價格差,隨著規(guī)模的擴大,價格差會進一步縮小。PERC電池光衰遇到機遇的挑戰(zhàn),如何降低成本,比如TMA用一些更低價更穩(wěn)定的替代,三氧化鋁漿料的改進,我不用鍍膜了,如何進一步提高效率,把硅片質(zhì)量提得更高,包括它和SE的結(jié)合,包括和MW的體和,進一步提升發(fā)電,挑戰(zhàn)一個光衰,第二LETID,所以它進一步降低硅片金屬含量也是很重要的,剛才講的是PERC,這兩種技術(shù)稍微介紹一下,這是HIT,HIT現(xiàn)在已經(jīng)建成四五百兆,馬上今年年底就要開始安裝了,理想老總正在加班加點的去為600兆瓦做設(shè)備。它的設(shè)備已經(jīng)有很多企業(yè)可以提供設(shè)備的解決方案,另外我們說HIT現(xiàn)在有一個很大的變化,最早創(chuàng)新模式是三陽一家,三陽它的設(shè)備供應(yīng)商都是有限的,就是幾家日本的供應(yīng)商給它供應(yīng),我們認(rèn)為它的工業(yè)基礎(chǔ)基于日本的制造業(yè),但是現(xiàn)在不同了,中心是將來想建生產(chǎn)線的企業(yè)這么多,先是現(xiàn)在每一個設(shè)備,像PCVD、PVD,還有植絨、漿料,都有很多的設(shè)備商和材料商來給它供貨,這么多企業(yè)靠全世界的工業(yè)基礎(chǔ),靠中國的大規(guī)模生產(chǎn)降本能力,HIT一定能把成本降下來,效率不是問題,但是成本是一個降低的問題,在新的創(chuàng)新模式和產(chǎn)業(yè)化模式帶動下,效率肯定會提高的。1995年到2015年,20年三洋公司把HIT做到23%,但是這些公司在短短幾年內(nèi),我們覺得可能有它的基礎(chǔ),但是其他公司在三年內(nèi)可以把這個提高到22%,所以這個在提高效率和降低成本是大有前途的。
另外它的設(shè)備現(xiàn)在熱絲有PE還有LPVD都可以做,降低成本技術(shù)路線,擴大生產(chǎn)規(guī)模,建設(shè)完整的產(chǎn)業(yè)配套體系,包括設(shè)備、原材料國產(chǎn)化,全自動化、智能化,將本的專項技術(shù)。比如說現(xiàn)在這是一個曲線,最早的時候?qū)⒔话倜涝煌撸钤缭?0年的時候,一瓦電池組件一百美元,降到今天0.4美元一瓦,始終遵循著所謂的學(xué)習(xí)曲線,產(chǎn)能越大成本越高,這基本上是一個直線,你說HIT也好,PERC也好,一定能把產(chǎn)能拉上來,形成所謂的過剩,這種過剩造成競爭,競爭造成講價,整個設(shè)備國產(chǎn)化,現(xiàn)在完全可以國產(chǎn)化、自動化,我看了有一家基本上都不用人,中間的傳遞全部是機械化,自動化現(xiàn)在第一可以全國產(chǎn)的設(shè)備,第二可以全自動的無人,現(xiàn)在出現(xiàn)了黑燈車間,就是全自動的分裝線。還有設(shè)備,像RENA清洗機,現(xiàn)在一百兆瓦只要二十多萬,另外金剛線也是降低常規(guī)電池的,污染少、廢液處理少,正式由于單晶硅實現(xiàn)金剛線的切割,所以單晶硅的價格下降的很厲害,前面有段時間多晶硅叫命懸一線,命懸在金剛線上,但是現(xiàn)在解決了。但是所謂預(yù)測是有點失效,它原來預(yù)測2017年百分之七八十還是多晶硅,還是常規(guī)電池切割,但是現(xiàn)在實際上認(rèn)為可能2017年甚至2018年可能基本上大部分多晶硅切割全部改成金剛線了。
PERC電池也可以做成雙面的,像Solar World可以做成雙面的,大概百分之六七十左右,像東洋鋁不用激光開槽了,臺灣益通不用PCVD了,如果這倆一加上,PERC電池在設(shè)備上和常規(guī)電池沒有任何差別,如果這兩個實現(xiàn),PERC成本應(yīng)該逼迫常規(guī)電池,我們主要的衰減就是PERC電池的衰減在于兩種,一種硼衰減,第二個單晶和多晶都存在,第三個光衰也有一些方法,在這個之外有兩個公司宣布無衰減的PERC電池,也是大家其他企業(yè)如何把這個技術(shù)找出來,引到自己生產(chǎn)線的重要步驟,這就是Q-cell,實際現(xiàn)在最新的研究結(jié)果2017年發(fā)表的,單晶硅PERC電池也有輔助衰減。
結(jié)論,常規(guī)BSF電池現(xiàn)在是無路高攀,它再把效率進一步提升,沒有太多的思路,現(xiàn)在運營黑硅,但是黑硅的問題還有很多,第三個PERC電池的效率可在2018年升到21.5,這個看來問題不大,PERC多晶硅性價比的問題將影響其產(chǎn)業(yè)化,就是它的設(shè)備都是跟單晶一樣,但是提升的量并不大,N型PERT電池在成本上無法與P型PERC電池競爭,在效率、雙面發(fā)電等方面受到HIT電池的擠壓,在下風(fēng)中很難生存。恩如果PERC電池將來失敗的話,一定會出在光衰問題上,謝謝。
(發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)本人審核)