大硅片時(shí)代 何種電池組件技術(shù)最有競(jìng)爭(zhēng)力？

:近日，國家發(fā)改委價(jià)格司就2020年的光伏項(xiàng)目指導(dǎo)電價(jià)進(jìn)行征求意見，三類資源區(qū)新增地面電站指導(dǎo)電價(jià)分別為0.35元、0.4元、0.49元/千瓦時(shí)（含稅，下同），工商業(yè)分布式指導(dǎo)電價(jià)為0.05元/千瓦時(shí)，戶用光伏補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為0.08元/千瓦時(shí)。指導(dǎo)電價(jià)雖較先前預(yù)期有小幅提高，但光伏平價(jià)與競(jìng)價(jià)仍是今年的關(guān)鍵詞，國家能源局將延續(xù)2019年總體思路，積極支持、優(yōu)先推進(jìn)無補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。面對(duì)平價(jià)與競(jìng)價(jià)的壓力，光伏企業(yè)應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)？如何讓占系統(tǒng)成本約47%的組件實(shí)現(xiàn)“低成本、高功率、高發(fā)電”至關(guān)重要。

（來源：微信公眾號(hào)“摩爾光伏”ID：molepv）

光伏系統(tǒng)成本構(gòu)成與國內(nèi)組件價(jià)格走勢(shì)（來源：天合光能）

2019年初，晶科、晶澳、天合光能、東方日升等公司開始積極切換產(chǎn)線，將156.75mm改造成158.75mm尺寸，這次產(chǎn)線調(diào)整不僅對(duì)于提升組件功率有顯著效果，其改造成本也相對(duì)較小、改造方式難度不大，因此備受企業(yè)青睞。記者了解到，目前多數(shù)一線企業(yè)已經(jīng)完成向158.75mm硅片的轉(zhuǎn)換，并且已經(jīng)開始批量出貨。據(jù)PVInfolink預(yù)測(cè)，今年158.75mm尺寸硅片的市場(chǎng)占有率將達(dá)到60%，而對(duì)于更大的166mm與210mm，多數(shù)企業(yè)仍處于觀望階段。

那么現(xiàn)階段主流的158.75mm大硅片搭配怎樣的電池或組件技術(shù)才能真正降低度電成本？業(yè)內(nèi)資深專家認(rèn)為，隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷成熟，多主柵產(chǎn)業(yè)化的瓶頸已經(jīng)不在，半片已經(jīng)成為標(biāo)配工藝，158.75mm大硅片搭配多主柵與半片技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)主流，市場(chǎng)占有率不斷攀升。據(jù)PVInfolink統(tǒng)計(jì)，晶科、晶澳、東方日升、天合光能等企業(yè)現(xiàn)階段主要銷售產(chǎn)品均以搭配半片與多主柵的158.75mm產(chǎn)品為主。

為進(jìn)一步提升電池效率，2016年或更早，國內(nèi)就有個(gè)別企業(yè)試水多主柵技術(shù)，2019年，業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)均多主柵組件開始大規(guī)模出貨，而且組件功率提升明顯。多主柵提升組件功率主要是因?yàn)椋汗鈱W(xué)上，由于圓形焊帶的遮光面積更少，使電池受光面積更大從而提升功率。電學(xué)上，由于電流傳導(dǎo)路徑縮短減少了內(nèi)部損耗從而提升組件功率。

具體來說，多主柵使用的圓形焊帶相對(duì)于常規(guī)焊帶，優(yōu)勢(shì)明顯。圓形焊帶可減少遮光面積，將光有效反射到電池上，提高組件短路電流。圓形焊帶的二次光反射效應(yīng)，增加電池光的吸收利用率，焊帶區(qū)域光學(xué)利用率由5%以下提高到40%以上。

在可靠性表現(xiàn)上，由于柵線分布更密，多主柵組件的抗隱裂能力也更強(qiáng)。多主柵設(shè)計(jì)使得柵線的殘余應(yīng)力有效降低，電池出現(xiàn)隱裂的幾率大大降低;而且，由于柵線間隔小，即使電池片出現(xiàn)隱裂、碎片，多主柵電池功損率減少，能繼續(xù)保持較好的發(fā)電表現(xiàn)。多主柵組件主柵更加密集，網(wǎng)格狀分布使內(nèi)應(yīng)力更均勻，不易產(chǎn)生隱裂。在小的隱裂下，仍可以維持高的電流收集能力，同時(shí)降低了組件在正常工作條件下內(nèi)部隱裂形成熱阻的幾率。研究顯示，由于柵線分布更密，多主柵組件的抗隱裂能力也更強(qiáng)。通過標(biāo)準(zhǔn)5400Pa的機(jī)械載荷測(cè)試，隱裂造成常規(guī)5BB組件功率約0.5%的衰減，而多主柵只有0.1%的衰減。

同時(shí)，多主柵技術(shù)作為具備高效率及高可靠的技術(shù)，還可以通過降低銀漿用量很好的控制住成本。

工藝成熟，提效明顯，半片技術(shù)已經(jīng)成為多數(shù)光伏企業(yè)的標(biāo)配技術(shù)，半片技術(shù)，就是使用激光切割法沿著垂直于電池主柵線的方向?qū)?biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池片切成尺寸相同的兩個(gè)半片電池片，由于電池片的電流和電池片面積有關(guān)，如此就可把通過主柵線的電流降低到整片的1/2，當(dāng)半片電池串聯(lián)以后，正負(fù)回路上電阻不變，這樣功率損耗就降低為原來的1/4(Ploss=1/4*I2R)，從而最終降低了組件的功率損失，提高了封裝效率和填充因子。一般的，半片電池組件比同版型的組件能提升5~10W(1.6%~3.3%)甚至更高。半片組件的生產(chǎn)難度不大，投資較少，良率較高。這一路線，受到企業(yè)認(rèn)可與歡迎。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)與實(shí)證也表明，在同樣的陰影遮擋下，半片組件特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)減少組件在電站中的發(fā)電量損失，性能優(yōu)于整片組件。

半片與多主柵優(yōu)勢(shì)明顯，技術(shù)路線成熟，他們的結(jié)合，便水到渠成，起到“1+1＞2”的效果，目前一線企業(yè)158.75mm大硅片+多主柵（9BB）+半片單晶PERC組件72型量產(chǎn)平均功率達(dá)到410W，78版型組件功率可以達(dá)到445W。

多主柵+半片，隱裂被限制在更小的區(qū)域，風(fēng)險(xiǎn)面積比整片可降低50%。

多主柵+半片，還具備更低的熱斑風(fēng)險(xiǎn)，提高組件運(yùn)行壽命。在模擬條件為，1000W/m2輻照，環(huán)境溫度：25℃，組件正面和背面的對(duì)流換熱系數(shù)為10W/m2·℃（通風(fēng)良好）情況下，MBB+半片相對(duì)常規(guī)組件散熱效果更好（有效熱量密度低），較常規(guī)組件熱斑溫度降低27℃。另外，多主柵+半片工作溫度比整片低2~3℃，工作溫度功率損失較低，對(duì)積雪、灰塵、遮擋具有更高的容忍性，這都使得多主柵+MBB組件具備更穩(wěn)定的電力輸出。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在經(jīng)過荷載、TC600、動(dòng)載+TC50+HF10后，半片+多主柵+大硅片組件EL無明顯異常。

由于半片+多主柵+158.75mm具有更低的工作溫度和更好的溫度系數(shù)、IAM等，經(jīng)過一個(gè)月的運(yùn)行，數(shù)據(jù)顯示，MBB半片提高發(fā)電量1%左右?？梢?，在成本相對(duì)持平的情況下，158.75mm半片+MBB組件可以為用戶帶來更高收益，實(shí)現(xiàn)更低的度電成本。

多主柵+半片技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)鏈上下游最為成熟的158.75mm大硅片，實(shí)現(xiàn)了更高的組件功率、更穩(wěn)定的性能、更高的發(fā)電量，在降低光伏電站BOS成本和LCOE方面優(yōu)勢(shì)獨(dú)特。作為目前最受市場(chǎng)歡迎的產(chǎn)品，158.75mm半片+MBB組件可以有效推動(dòng)度電成本降低，助力更多的平價(jià)和競(jìng)價(jià)項(xiàng)目順利落成，推動(dòng)光伏在電力系統(tǒng)中發(fā)揮日益重要的作用。