冯志强:降低光伏LCOE的电池与组件技术方向探讨

来源:艾莱光伏网发布时间:2015-09-18 08:38:26

冯志强:各位专家,大家好,其实刚才说的是光伏组建的内容,我们研发跟这个很接近很像。

提升光伏系统总的来讲有三个方向:高效,智能性,智能化。我的报告简单从三个方面,来跟大家分享一下,高效,高效性,智能化安装。

高效,我们电池是最核心的,这个PPT实际上刚才多位专家已经提到,各种不同类型的最高值,我就不一一讲了,实际上,反映了不同的技术最高值。但是还有PERC量产化,一直以来在台湾和中国大陆,以及欧洲,都有公司把电池量产,那么这里我看一下,PERC都是持续的研究,后来PERC都做出了超过20%的,这是属于做了20.4到20.5之间,这是在很早以前了。这不是量产,是效应,是实验室做的。这都是德国的大学,这些都是技术,工业化得做到我们持续在做,21.4%这是156的电池,因为60还没有做到这么智能,我们单晶27.7%,实际上还有前景,完全可以做到22%以上。多晶是一个光伏组件,目前来看是最有效的方法。这是今年5月份、6月份公布的,这里面天合光能的,27.8%,其实是27.6%,把它在这里面更新一下,以前都是我们20.4的,当时是2004年做的,现在我们六英寸的,除了提升效率以外,我们略了一些概念性的东西,都有提升组件效率的一个方法,组件电阻焊接,光学就是我们讲的LC2,这里面都有一个关注,而且很接近量产,那系统端都是熟悉的。另外还有一些电子的温度等等。电池这端实际上就绝对是未来的方向。

LCOE就不讲了。这里面我比较一个例子,就是10MW的项目效率下降的一个比例,系统成本会下降多少,如果说不考虑组件的材料成本,大概下降是一个范围,很重要的一点就是温度系数,组件的温度系数在高温情况下工作怎么样,做得高,实际上这个高是一个的东西,实际上是低,是负的,我们讲高是负的往上走,BW、IBC最好,有影响。这就是我们说的高效电池。刚才许涛就是跟晶体质量越好,可以做得更高,建议用影响大的温度系数,就是BBOSELINE,比较高的,这是一个模拟,那怎么样来有效的散热,这也是我们做系统研究的一个提高发电量的方法,我们要组高效电池,温度更低了,刚才许博士做了各种不同的电子组件,我们统计一下,这是正常情况下,要是20W在光照的情况下。这是弱光,这里面有一些没有非常情况的结果,不是太有规律,更好一些。

刚才也模拟了各个因素的衰减,我们实际发电量的情况,普遍和高效的组件,性能,工作温度,低辐照性能,LID五,所以说,在所有情况下,我们用高效的电子做这个事情,即便,同样情况下,档位一样,画面还是更好的。

光伏组建的可靠性问题,这是材料问题。老化问题,背板开裂问题,是我们行业普遍存在的。

这个是做的每年的统计数据。每年的缩减率一般在0.7,那么这是我们从业没有那么早,就是衰减过以后,这是我们产品的规定是这样,基本上还要继续测试,这个衰减有短期和长期衰减,材料的老化,以及引起脱层以后,引起的水渍。发生,最大的,热斑,湿冻,短期和长期失效的模式不一样的。比如说,PID他如果在30%以上,甚至高达70%。然后也是普遍发生一个电池的高温引起的热干,一个是电池高温引起,第二个旁通二极管高温,电池损害一个特点,如果失效了,它能够偏压更高,最后可能把组件烧毁。

据可靠性研究,NRELAISTFRAUE在做这方面的工作,我这里就不讲了。

我举两个例子,在耐热方面会好一些,玻璃不透水这是一个耐热的双玻,第二,就是耐热冲击用什么做,我们是这样,我们认为用导电,没有推广。刚才我们上午听专家说,国产化是有全景,如果能够普遍的采用,其实耐热的冲击可靠性是有极大的好处的。

三,智能化易于安装,组建失配只发生在很严重的情况下,短板效应才出来,系统的发电量影响不大。这是百分之百的情况,敏感度非常大,一般我们做不到这里,我们可以做到这里,最大发电量的影响是度数大,短板并不影响,这是一个概念性的东西,所以我们在做系统优化的情况下,我们一步步的做,加上在成本上很高,所以也看了,我们发现不了,成本太高。一步步的走,组件级功率优化,子串级功率优化,也再做个,功率优化,为什么要做?因为它这个从成本上讲,大概增加5分钱优势还是很明显的。不是每一片都给你优化,它给你部分优化,然后串联起来,这个是有优化的情况,在50%的缩短经过下,只是对它的发电量有影响,在50%的遮挡经过下,我们智能组建功率优化最高可达20%。每个电池优化。实际上一个2片电池算一个优化器,在50%的遮挡时,他们的差别是最大的。

还有一个易安装组件结构,这是我们传统的,大家可以看到很多问题,那么如果我们把它设计成安装支架,跟我们光伏的板,变成一体的安装,那就很方便。作为和天合的产品之一,我们在推这件事情,首先看安装成本,人工成本,加的材料成本,还是有优势的。刚才许博士你们也研究,它的倾角问题,其实有非常公式计算的,屋顶把中间搞进去,这个屋顶面积是固定的,长、宽、都考虑进去。成本,把这个组件成本放进去,我们最后算出来是一个成本,它的发电成本最低,你不能预防,甚至很不同,你找到最佳的,还是允许有一点点的遮挡,你要找到最低成本,而不是说我遮挡,你充分利用空间,在这种情况下,我们做了一个模拟,我们基本上用最佳的一个倾角,所以这个是我们的一个工作。

最后还是概念,高效,高可靠与高发电量,智能化与易安装。就是我们的新一代高效组件系统研究的方向。

提问:我就问一个简单的问题,刚才你看曲线是一个不规则的,你们在测试的时候有没有碰到一些问题。

冯志强:这里就是这个图在这样看,就发现还是很难确定,说明一个什么问题,有了这个以后,它就是这个范围就是OK了,就甚至你偏一点它也OK,下降非常少,给了你一定的范围,组件和组件,对发电量没有这么敏感,这是一个功能。

提问:下面是渐变的。

冯志强:蓝颜色的。

主持人:电流匹配范围应该宽一些。

周总:位置的分析,非常清楚,但是实际上热斑是已老化的后果,你从正面来看,如果你那个VV膜那个地方有一个洞就容易成热斑,因为你不能判断电磁片,还是焊带的位置,你透光的,跟电池直接一定会承担热板。正像我们电线短路,你去判断热线来测的话,那个你很难说,电流拥挤,破坏的绝缘材料,导致那个地方老化升高。

冯志强:我想说的是我们这边说的热斑不是一个长期的使用以后,发生的材料的老化,这样也会热斑材料的劣质以后,会产生热斑。就是我电池有缺陷。这边有一个简单的主要短期失效热斑。在受影响以后,总会有这些东西,也会有热斑的现象。

宋登元:最后报告我给大家介绍一下。大家下午好,我想介绍一下目前对于我们的提高发电量一个最重要的方法,来提高电池的效率也就是高效电池,高效电池效率越高,就会碰到两个问题,一个是PID,一个是LID,越是高效电池越明显,在2005年左右,13%,14%,多晶电池,那时候很多组件都没有发现谁有效率,高效坚持,现在效率非常高,非常严重。主要介绍这两个问题,对一个光伏组件衰减来说,通常有这么几个因素,一个就是,批ID、LIDHID、溶蠕纹,DH老化,其他,主要介绍前两个问题的原因,以及解决的办法。

那么PID好多我们专家,组件效率提高PID已经成为光伏电站的一个主要矛盾。它的一个特征,在经过PID标准的测试之后,I-V特性的衰减,除了就是说,它的电流,简易之外,电压,最大功率都会出现不同衰减。大家认识几种原因,国家863项目,来天合做研究项目,大概目前就是一种高温高湿的条件下,特别是有些温差比较大,玻璃表面,会影响电池内场的产生。如果是吸引好,他们排斥电流下降,也是发表的文章,实际上更复杂。你比如说,第二种,除了计划哪会使玻璃中带电的一些间离子,这样的话造成,电池的性能的下降,还有一种从表面看,会受到腐蚀,属于电化学高湿情况下的一种效率。尽管发现比较早,还是近几年重视起来的,在这里如何使光伏组建的效率超过电池的效率,还有TUV、FRAUNHOFER,Tuv、pl-berlin,nrel,90小时没有问题,但是你到160小时就会有问题,120小时就越来越严重,可以控制在一定的范围之内,做这个标准,尽管说不一样,现在好多是在双85衰减5%之内,就就算OK。

更好的一些比如说,现在就是新的技术采用,200小时左右,甚至300小时小于5%,这种现象和别的衰减不太一样,可以恢复的,如果加负1000V的时候,就是1000V慢慢就又回来,这是也是提供现场进行电站,组件性能提高的方式,是不是像理想的那么管用,但是绝对管用。这样的话,也能消除一部分的从电池和组件制造厂商来说,克服我们下面要介绍的内容,这是一个表,从电池,有这么几种技术,电池的结构,节约钱,当然就是说,我要采用其他一些电池结构,还会来PID效果会更好一些,组件,封装玻璃,这是电池就两个方面。组件一种是玻璃,没有但是这时候根本实现不了,成本上接受不了,刚才我们就说,材料厂商高阻的有利于甚至于高密度的也可以减少有几个方面,一个刚才接地的方法,或者是说在晚间容易表面电荷的给加一个正电电压。我们看一些实验结果,在电池端不同的介质膜,和效率,那么我们看第一种,比较简单的,用这种见面性的折射,比较简单的是两层,一层高折射率,一层是低折射率的。比较好,PID问题,电压下降相对就是说,基本上能保持一个水平,电流也是,稍微下降一点,还是能够满足要求,通过,就是说,两种一种SIONX五就是说,氮氧化硅,不是很好,因为早期为了提高效率,那么氮氧化铝它的控制不足重。还有一种这没有列出来,影响和这个效果差不多,工业上的生产非常高的氧化硅,能够达到目前的客户要求的一个水平。看,这是从电池本身来做的实验,不同的IE材料,一种是蓝色是标准的,另外一种就是是快速交验的eva,比较就是说,低一些,所以这种材料来来看,标准的EVA集中比较好的,就是那种快速的教研的这种,有序密度比较高,效果比较好,这种抗BIB,也是BO材料,BO材料也能起到抗B五效果,高组的或者新型的都可以满足。

LID一个就是说的,基本上如果按照提醒硅比较大的话,平方是成正比的,体现一个热激活的一个特征,就是说,热激活能就可以合成,更好一些所以由于它有这种分解性能,我们可以退火处理来降低。

P型硅高效雄健LID大于实际上就是主要集中在长活上,我们知道就是你这个实际上是一个技术,就是后面的非常低聚,所以背面的一个所谓降低是一个长期相应的收益,他产生没有被复合,IQE,EQE,在光照之前的IQE这是光照之后的IQE,相应降低了。也就是说,导致电流的一个降低,所以这样的话,我们如何来去除的两方面,如果是匹配硅电池的话,一个方式比较管用,加的比较小,从技术需要从残杂,另外一个氧含量,不是太好做,还有环城A型硅,但是要从现在的就是说,实验证明,确实要小得多,基本上可以忽略不记。也可以做起来非常麻烦,可能要容易的多,效率也不低于

我们做个一般实验结果,下面是一个普通的电池,十分钟的光照,仍旧处理之后,(电池大一些,我们看平均,1下降一个点,普遍由于可以把这个分解,所以就是退货处理还是能够部分解决LID一个衰减的问题。

N型硅组件性能测试:PID和LID这种是介质膜在那个96小时的话,衰减那么都在就是说,LLD这个张图我讲多次,把我的产品做一个初始测试,N型硅稍微有一点,从这点来说,对于7型硅材料来说,还是一种抗BPID方面都是有好的特性,这种电池和组件成大家一个都有兴趣的一个发展方向。谢谢大家。

(图片来源:光伏产业观察)


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201509/18/84620.html
责任编辑:xiaoxue
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
深圳起明光伏(创维组件厂家)中标深圳能源1GW光伏组件集采项目来源:创维组件 发布时间:2026-08-12 09:45:01

深圳起明光伏成功中标深圳能源2026-2028年度光伏组件集采两大标段,创维TOPCon与CBC双技术路线同步入围。依托自研自产智能智造基地及“少1瓦赔10瓦”真功率承诺,彰显N型组件硬核实力与全链品质管控能力。

综合实力强的光伏企业是哪家?梯队格局与核心竞争力解析来源:投稿 发布时间:2026-08-08 14:48:59

本文围绕全球光伏企业综合实力评估展开,聚焦N型技术竞争背景下行业梯队格局与核心竞争力差异。文章以晶科能源为典型样本,从三大维度系统分析:一是全球市场规模,指出其2025年组件出货86.8GW、累计出货超400GW,连续七年居全球首位,并依托全球化3.0战略实现多区域本地化生产与服务;二是技术路线选择,对比TOPCon与BC路径,强调TOPCon在双面率、低辐照发电性能及早晚高峰时段发电增益等方面的实证优势,而晶科飞虎系列在量产效率(最高25.91%)、功率(突破700W)等指标上持续领先;三是产品落地能力,突出其从通用组件向沙戈荒、老旧屋顶、算力中心等细分场景定制化方案的转型深度。综合来看,晶科能源在规模、技术与应用三方面形成协同优势,位居全球光伏企业综合实力第一梯队。(199字)

转换效率18.8%,弗劳恩霍夫研究所与Source Energy合作开发硅基太空光伏组件来源:TaiyangNews 发布时间:2026-08-07 09:54:01

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)与美国Source Energy合作开发了一种面向低地球轨道(LEO)卫星的新型硅基光伏组件,旨在替代成本高昂、供应受限的III-V族太空光伏技术。该组件采用叠瓦矩阵互连工艺,将硅电池切割成条状并重叠排列,以导电胶连接,兼具抗局部损伤、耐极端温差及设计灵活性等优势。原型组件尺寸为321 mm × 209 mm,重量仅64 g,在AM0条件下平均输出功率15.6 W,有效面积效率达18.8%,比功率为252 W/kg。其兼容PERC、HJT等主流硅电池技术,无需改造现有产线。Source Energy已在科罗拉多工厂部署专用叠瓦串焊设备,目标量产成本低于5美元/瓦,订单交付周期约6个月,并通过空间环境测试,预计7年运行后仍保持76%初始功率。

​阳光电源:光伏行业龙头企业的技术纵深与全球布局全景解读来源:咸宁新闻 发布时间:2026-08-06 15:40:08

本文全景解读光伏龙头企业阳光电源的技术演进与全球发展路径。文章指出,在全球能源转型与“双碳”目标驱动下,行业竞争已从成本导向转向全生命周期度电成本优化和系统生态构建。阳光电源依托电力电子领域的深厚技术纵深——如超99%逆变效率、构网型储能核心技术及40%研发人员占比——实现从光伏逆变器向“光、风、储、电、氢”全场景产品矩阵的跨越。公司业务覆盖全球100多个国家,拥有20余家海外分支机构、520余个服务网点及四大生产基地,并在沙特7.8GWh等标志性项目中验证国际交付能力。同时,其以客户价值为核心的全生命周期服务、四级ESG治理体系及绿色运营实践(如79%绿色用电占比、30余款产品碳足迹核算),支撑其在产业周期波动中保持战略定力,成为中国光伏由“全球制造中心”迈向“全球技术驱动中心”的典型范本。(199字)

直击光伏薄片化量产痛点:先导智能交钥匙工程如何破解良率与效率的双重困局来源:先导智能 发布时间:2026-08-04 16:52:36

本文介绍了先导智能针对光伏产业薄片化、多分片量产难题推出的“多分片交钥匙产线”解决方案。随着行业向薄片化、大功率组件升级,激光分片易碎片、边缘损伤导致电池衰减、高速串焊精度与产能难以兼顾等工艺瓶颈严重制约扩产。该方案覆盖划片、转运、边缘钝化、测试及串焊等全工序,核心装备如划片机(≥12000片/小时)、分选机(≥10000片/小时)和串焊机(16000片/小时)均实现高产能与高良率协同;通过多重视觉检测、柔性夹持、边缘钝化及数据互联,有效控碎片、保品质、缩调试周期。配套PHM智能运维平台,从产能、物料、运维及技术兼容四方面提升长期效益,整线稼动率≥98.5%,年均串焊机维护费低于6万元,并支持新型电池与多规格快速切换,助力多分片技术规模化落地。(199字)

格力电器申请异质结光伏电池片暗衰恢复方法专利,能够提高电池片的暗衰恢复的速率来源:金融界 发布时间:2026-08-04 08:44:36

格力电器申请了一项名为“一种异质结光伏电池片暗衰的恢复方法及系统”的发明专利(公开号CN122476711A),旨在提升异质结光伏电池片在发生光致衰减(暗衰)后的性能恢复效率。该方法通过三步协同处理:首先对暗衰电池片进行预处理;继而在光照和外加电流条件下,于其周围施加均匀磁场;最后检测性能以判定是否恢复合格。技术核心在于整合可控光照、动态温控与光照强度调节、电致发光辅助及磁场作用,促进内部缺陷修复、降低载流子复合率,从而显著加快暗衰恢复速率,增强光伏组件长期运行的稳定性。此举体现了格力在新能源领域关键技术布局的延伸。

光伏全产业链可持续发展的挑战与应对来源:中国光伏行业协会CPIA 发布时间:2026-07-30 10:02:44

ESG风险加剧与SDGs进展滞后凸显全球可持续发展紧迫性;光伏产业面临技术红利消退、贸易壁垒升级等挑战,ESG正从“入场券”升级为结构性转型引擎;2025年成为我国ESG实践落地关键年,供应链全链路可持续管理成企业核心竞争力新焦点。

越努力,越失败:光伏内卷背后的集体行动困境与政府治理路径来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-29 08:44:19

本文剖析了当前光伏行业深度内卷的根源与出路,指出其本质是典型的“集体行动困境”:企业、地方政府和金融机构各自理性决策(如扩产、招商、续贷),却导致全行业价格战、利润坍塌与创新萎缩。文章回顾行业从“熟人社会”协作到“大都会式”无序扩张的转变,强调碳中和目标加速产业规模跃升后,原有自发治理机制失效。作者主张政府必须作为“强力第三方”介入,不是直接干预经营,而是构建规则体系——包括设定动态产能运行指标、提高能效与碳排放等准入门槛、统筹能源消纳与产业政策,并推动光伏从市场化制造向国家主导的能源基础设施转型。文章进一步将光伏困境延伸至汽车、锂电等中国优势产业,呼吁以社会主义市场经济为依托,探索新型产业治理路径,实现高质量发展与国家战略目标协同。(198字)

专家解读丨宋志平:团标是光伏行业治理从“倡议”走向“制度”的关键一步来源:中国光伏行业协会CPIA 发布时间:2026-07-27 14:53:36

光伏行业首部成本核算团标《通则》发布,首次构建硅料—组件全链条、分技术路线的标准化成本模型,明确三类并行核算口径,堵住成本套利漏洞,为“低于成本价销售”认定提供可核查、可执法的量化标尺,推动行业治理从软约束迈向硬制度。

中山大学《Nature Communications》:内置旁路二极管太阳电池结构提升光伏组件抗遮荫能力来源:材料科学与工程 发布时间:2026-07-24 10:12:05

中山大学与隆基绿能联合研发内置旁路功能太阳电池,首创反向导电通道结构,无需外置二极管即可自动抑制热斑、提升遮荫下功率稳定性。成果发表于《Nature Communications》,兼具高效率与强抗遮挡能力,推动光伏组件安全可靠性升级。

激光图案化的多晶硅指状电极可降低寄生吸收,提高TOPCon电池效率来源:光伏前沿 发布时间:2026-07-14 09:41:50

本文介绍扬州大学研究团队开发的一种激光辅助湿法刻蚀工艺,用于在工业级n型TOPCon太阳能电池背面构建多晶硅指状电极结构。该工艺结合皮秒绿光激光选择性改性与KOH碱性湿法刻蚀,在金属触点下方保留多晶硅以保障载流子高效收集,同时去除非接触区域的多晶硅以降低寄生光吸收,从而在钝化质量、载流子传输与光学损耗之间实现平衡。通过优化激光能量密度、重叠率及KOH刻蚀时间(最佳为480秒),获得均匀间隙结构,显著提升开路电压与短路电流密度。经ISFH认证,最优电池效率达26.08%,并辅以TCAD和Quokka 3仿真验证了结构参数对光电性能的影响机制。(199字)