在由SMM主办的2024NETZERO光伏产业大会-主论坛上,爱旭股份产品技术副总经理 盛健以“创新塑造未来——N型ABC技术研发与应用”为话题展开分享。
行业趋势
化石能源使用带来全球气候挑战,温室效应加剧,推动碳中和成世界共识
根据国际能源署IEA的数据,2023年全球能源相关碳排放量增长4.1亿吨,达到创纪录的374亿吨,增速1.1%。
且2023年是有记录以来最暖的一年,全球近地表平均温度比工业化前(1850-1900年)平均水平高1.36°C。
清洁能源–光伏是达成碳中和的主力军
全球升温控制在1.5℃以内的情景(即“1.5℃情景”)下,2030年全球光伏发电累计装机容量将接近5,221GW;
预计到2050年,全球光伏发电累计装机量或将超过14,036GW;2030年全球光伏发电量占总发电量的比例约为19%,2050年约为29%。
价格内卷,产能出清,新技术破局迫在眉睫
据媒体数据显示,自2023年9月到2024年8月,光伏组件每瓦价格持续下降,截至2024年8月,组件价格已下降40%。
市场竞争持续激烈,组件价格内卷,致使国内不少跨界布局组件的企业产能被迫终止,市场产能出清持续进行中,在这一背景下,新技术的出现,对于打破当下的局面而言,已是迫在眉睫。
7月18日国务院资委、国家发展改革委联合印发布《关于规范中央企业采购管理工作的指导意见》,要求以性能价格比最佳、全生命周期综合成本最优为目标,优选供应商、承包商或服务商。
光伏新技术的迭代
TOPCon:效率提升空间有限
TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)
以PERC结构为基础,在N型硅片背面沉积超薄SiO2和磷掺杂多晶硅构成钝化接触结构。该结构可以使多子电子隧穿进入多晶硅层,同时将金属电极与硅衬底隔开,实现了少子复合速度的减小,最终显著提升电池效率。
制备工序复杂,但与P型产线兼容性较好
优点:TOPCon电池与PERC电池工艺兼容性好,可在传统PERC工艺上叠加4-6个步骤实现;
缺点:背面N型区采用单级钝化接触结构,电池极限效率偏低;正面P-Poly层中光寄生吸收导致的损失大于收益;
整体而言,TOPCon技术与PERC相比的效率与成本优势明显,加快了光伏行业从P型向N型升级的步伐,但TOPCon的理论极限效率为28.7%,量产效率为24%-24.5%,因此长期来看是一个过渡性的技术路线。
坚定选择单结晶硅电池终极技术路线
BC(背接触电池)
BC技术是将电池正面的电极栅线全部转移到电池背面,正面100%受光,有效增加了前表面的发电面积从而提升光电转换效率。
BC技术是一种新质生产力,即由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的先进生产力。
BC电池是真正拥有双极钝化接触结构的电池,因而拥有最高的理论转换效率(29.56%),因此BC技术将推动N型技术的全面升级。
BC电池的优势
Jsc高:入射光子利用最大化,较常规PERC,Jsc可提高5%左右。
Uoc/FF 高:正负电极均位于电池背面,背面不用过多考虑栅线遮挡,正面不用考虑金属接触,电池结构可做最大程度的优化。
升级潜力高:兼容其他技术,效率提升空间大(TBC;HBC;钙钛矿/BC叠层电池)。
组件功率高:组件封装片间距减少,封装密度增加,单位面积发电量增加。
BC电池的未来方向——无银化
银粉进口依赖大:Ag作为电池制作环节至关重要的材料,紧缺程度日益严重;尽管银粉国产化进步明显,但进口依赖依旧很大,有断供卡脖子风险
爱旭ABC无银金属栅线涂布技术:通过电化学及化学手段镀铜/镍/锡实现;成本低廉、原材料充沛更易获取、电池效率高、确保光伏产业规模化扩展无后顾之忧。
BC组件的未来方向——降低非电池面积
传统叠瓦:导电胶长期可靠性无法保障;
传统叠焊:交叠处易隐裂;
ABC叠焊:“一字型”焊接,叠焊技术天然适配,发电面积提升0.5%。
满屏技术价值新时代
ABC组件独特价值
为客户提供高功率、高收益、长期发电有保障的高价值产品。具体来看:
高功率:同等面积,比TOPCon高6%-10%;
高收益:阴影发电优化,更优温度系数;
长期发电有保障:更低衰减,高温抑制,抗隐裂。
ABC组件产品优势——“一”字型焊接技术
ABC组件产品优势——低失效
有效降低组件失效概率:
ABC组件产品优势——局部阴影遮挡优化
与传统组件相比,在局部阴影遮挡方面,ABC组件产品优势明显,局部附着物遮挡下,ABC组件产品相较传统组件单瓦发电量提升30~60%左右;树荫遮挡下,ABC组件产品相较传统组件单瓦发电量提升15%;边缘积灰的情况下,ABC组件产品相较传统组件单瓦发电量提升2~4%。
ABC组件全场景覆盖
N型ABC技术提升光伏应用场景价值
高效N型ABC推动六大行业变革
高效N型ABC技术,助力更多光伏场景应用
高效N型ABC技术可应用于更多光伏场景,包括零碳岛屿、零碳建筑、光伏制氢、负碳岛屿、零碳交通以及光伏+低空经济等场景。
专注于产品技术和工程制造能力的创新
公司累计电池/组件出货量超130GW,珠三角、长三角和黄河三角洲的三大基地ABC产能空间达106GW。
三大研发中心
公司拥有三大研发中心,分别是珠海·爱旭研发中心,义乌·全球光伏联合创新中心以及德国弗莱堡·SolarlabAIKO Europe,近三年研发投入超32亿元!
ABC电池和组件研发创新不断突破
公司2023年ABC电池最高效率达27%,年底目标:电池平均量产效率27.5%,并发布ABC满屏组件,组件效率达25%;结合汇流条隐藏+叠焊+0BB电池等多种量产技术。
专利领先,构建核心竞争力
目前,公司围绕N型ABC技术累计申请专利730件,245件授权专利,50+核心专利授权,18个国家/地区布局;
预计2025年:ABC专利达1100+,授权专利达600+,授权核心专利达100+。