【年終盤點】2017年太陽能光伏行業(yè)十大技術突破

在當前，人類社會共同面臨著污染嚴重，能源短缺的問題，不斷探尋新能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源已經(jīng)成了人類目前最好的選擇。在新能源領域，目前來說最經(jīng)濟的是太陽能光伏，而太陽能光伏雖然現(xiàn)在已經(jīng)在大面積地使用，但在能源總消費中的占比還是相對較低，比起火電等傳統(tǒng)能源，太陽能發(fā)電的成本依然高。從長遠的發(fā)展來看，電池效率的突破是降低太陽能發(fā)電成本的關鍵因素。太陽能光伏行業(yè)的科研人員們從未停止過，在2017年，他們用一次又一次的技術突破向人們展示著太陽能發(fā)電的未來大好前景。

下面，OFweek太陽能光伏網(wǎng)將為大家盤點2017年度太陽能光伏行業(yè)的十大新技術和突破性進展，關注這些技術，看它們?nèi)绾胃淖兾磥恚?

NO.1日本公司開發(fā)出效率超26%的太陽能電池

今年年中，日本Kaneka公司傳出消息，目前該公司的研究人員已經(jīng)研制出了轉換效率達到破紀錄的26.3%（比之前紀錄提高了0.7%）的單晶體硅異質(zhì)結太陽能電池。

本次效率突破，研究人員改進了180CM的太陽能NEDO擁有的若干技術。通過創(chuàng)新的異質(zhì)結太陽能電池能夠減少電阻性損耗，使太陽能電池中的正負電荷結合從而產(chǎn)生熱量，而不是讓它們從設備中跑出來產(chǎn)生電。此外，日本Kaneka公司對太陽能電池的叉指式電極的能量收集效率也進行了改進，該公司還將電極格柵從電池的前端——受光區(qū)域——移動到后端，使更多的太陽光能夠進入電池。

研究人員表示，這種電池的材料類型、生產(chǎn)過程和可供選擇的架構都是多種多樣的。日本Kaneka公司通過開發(fā)自己的（化學氣相淀積）技術、光學管理和電氣接觸技術來實現(xiàn)26.3%的轉化效率。

編輯點評

一直以來，效率和成本是電站投資商投資電站時考慮的兩大因素，兼具效率和成本優(yōu)勢的產(chǎn)品尤其受到投資者青睞。而高效是降低光伏成本的重要砝碼。光伏行業(yè)屬于泛半導體領域，同樣適用于摩爾定律。作為光伏發(fā)電的主流，晶硅電池近年來的發(fā)展似乎陷入瓶頸，因為此類電池的理論極限效率僅為29%，0.7%的記錄其實是很大一大進步。伴隨著周期性的、幾乎無止境的技術進步與迭代，光伏發(fā)電的成本將持續(xù)下降，同時，光伏市場與產(chǎn)業(yè)規(guī)模會有長達幾十年的高速擴張。預計到2020年，光伏發(fā)電有望實現(xiàn)平價上網(wǎng)。

NO.2超過24%！天合光能IBC電池效率創(chuàng)新高

今年5月，從天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室自主研發(fā)的大面積6英寸全背電極太陽電池（IBC）效率超過24%，達到24.13%，開路電壓超過700mV。這一結果標志著高效電池的研發(fā)又達到了新的里程碑。

全背電極電池與傳統(tǒng)電池相比，盡管IBC電池正負極柵線均位于電池背面，無需考慮金屬區(qū)的遮擋損失，也給發(fā)射結的設計帶來更大的自由度，但隨著電池轉換效率的不斷攀升，載流子注入濃度越來越高，相應地電池內(nèi)部各個區(qū)域的復合損失都發(fā)生了顯著的變化。這就需要在復合損失和光學損失間尋找最佳的平衡點。

天合光能長期致力于開發(fā)可量產(chǎn)的高效晶體硅太陽電池技術。在2016取得IBC電池最高23.5%，平均23%效率的基礎上，該實驗室重點解決了金屬接觸區(qū)復合的問題并對背面圖形進行了細致的優(yōu)化設計。值得一提的是，這是基于普通PERC電池生產(chǎn)線設備的工藝路線，和之前相比沒有增加任何成本。

其不久前基于傳統(tǒng)制備工藝的N型雙面電池已達到22.6%的轉換效率，在業(yè)界內(nèi)處于領先水平。如今，這一高效IBC電池的問世，更是成為低成本單結晶體硅電池中的佼佼者。這也是國內(nèi)首個自主研發(fā)在6英寸全面積上轉換效率超過24%的晶體硅太陽電池。

編輯點評

天合光能IBC電池這一技術的突破，標志著世界領先水平的IBC電池產(chǎn)品離產(chǎn)業(yè)化又推進了一步。為實現(xiàn)低成本高效太陽電池產(chǎn)業(yè)化的終極目標，天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室研制的這一大面積IBC電池轉換效率超過24%，標志著實驗室具備了研制和生產(chǎn)高效IBC電池的能力，將對晶硅高效太陽電池的產(chǎn)業(yè)化起到積極的推動作用。

IBC電池在降低光伏系統(tǒng)的LCOE，在太陽能汽車、太陽能飛機等特殊領域都有著廣泛的應用前景。隨著新能源交通革命的興起和不斷發(fā)展，高效太陽電池必將會走進千家萬戶，成為普通老百姓看得見，摸得著，用得起的產(chǎn)品。

NO.3晶科能源宣布單晶PERC多柵電池效率達到23.45%

晶科能源11月份對外宣布，經(jīng)中國科學院太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)量檢測中心認證，其P型單晶PERC多柵電池效率達到23.45%。這一數(shù)據(jù)再次打破了P型單晶電池效率的世界紀錄。

2006年用于對P型PERC電池的背面的鈍化的AlOx介質(zhì)膜的鈍化作用引起大家重視，使得PERC電池的產(chǎn)業(yè)化成為可能。隨后隨著沉積AlOx產(chǎn)業(yè)化制備技術和設備的成熟，加上激光技術的引入，PERC技術開始逐步走向產(chǎn)業(yè)化。目前，PERC電池大面積可量產(chǎn)效率持續(xù)攀升，在打破記錄之前，單晶PERC電池產(chǎn)線效率普遍達到21-21.5%，多晶達到20-20.5%左右。在單晶PERC電池技術上，此前隆基頻頻刷新世界紀錄，在2017年4月，隆基樂葉創(chuàng)造單晶PERC電池轉換效率22.17%的記錄；9月，隆基樂葉單晶PERC單面電池轉換效率最高水平達到22.43%。而晶科的P型多晶太陽能電池轉換效率在10月的時候宣布高達22.04%。

編輯點評

2017年是PERC電池與常規(guī)電池的市場份額的轉折性的一年。隨著PERC電池產(chǎn)能的擴張，常規(guī)電池的市場份額將逐步下降。作為全球最大的光伏組件制造商，全球出貨量第一的晶科能源在最新科技和生產(chǎn)制造方面一直走在行業(yè)的前頭，目前工業(yè)化生產(chǎn)中太陽能電池的轉換效率，與其結構、材料性質(zhì)、放射性粒子輻射損壞和環(huán)境變化等息息相關，可以說，每一次提升，都凝聚著全世界科技進步的結晶，最終期待實現(xiàn)更綠色、更可持續(xù)性的發(fā)展。在最新的世界紀錄之前，大多數(shù)單晶硅太陽能電池的轉換率僅為12% ~15%，之前最高的世界紀錄為22.04%。

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