材料是關(guān)鍵:新型導(dǎo)電漿料協(xié)助實(shí)現(xiàn)高功率光伏組件

責(zé)任編輯:付xiao琴

2015-05-12 15:40:23

摘自:OFweek 太陽(yáng)能光伏網(wǎng)

4月29日下午,由中國(guó)高科技行業(yè)門戶網(wǎng)站--OFweek主辦、OFweek太陽(yáng)能光伏網(wǎng)承辦的“第五屆OFweek太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在上海卓美亞喜馬拉雅酒店儒廳如期召開(kāi)。

OFweek太陽(yáng)能光伏網(wǎng) 4月29日下午,由中國(guó)高科技行業(yè)門戶網(wǎng)站--OFweek主辦、OFweek太陽(yáng)能光伏網(wǎng)承辦的“第五屆OFweek太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在上海卓美亞喜馬拉雅酒店儒廳如期召開(kāi)。本次峰會(huì)邀請(qǐng)?zhí)?yáng)能光伏知名企業(yè)專家、高層,以及政策決策機(jī)構(gòu)、行業(yè)組織機(jī)構(gòu)嘉賓就光伏項(xiàng)目投資收益、光伏創(chuàng)新技術(shù)、光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)扶持政策、分布式光伏推廣等多角度多維度的重大議題和熱點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)探討。會(huì)議中,杜邦微電路材料事業(yè)部亞太區(qū)研發(fā)經(jīng)理Mike Barker博士以《新型導(dǎo)電漿料協(xié)助實(shí)現(xiàn)高功率組件》為主題講述了創(chuàng)新材料對(duì)太陽(yáng)能電池效率、光伏組件輸出功率的影響。提高光伏電池轉(zhuǎn)換效率,是降低度電成本,提高獲利的最佳途徑之一,然而,這中間的問(wèn)題是如何解決的?不妨通過(guò)具體產(chǎn)品梳理一下,材料在光伏價(jià)值鏈中發(fā)揮了什么樣的作用!

隨著光伏組件成本的不斷下降,全球太陽(yáng)能應(yīng)用市場(chǎng)增長(zhǎng)明顯。根據(jù)OFweek行業(yè)研究中心的預(yù)測(cè),到2018年全球太陽(yáng)能市場(chǎng)規(guī)??梢赃_(dá)到70GW左右。從成本持續(xù)下降的趨勢(shì)而言,這個(gè)目標(biāo)是完全可以達(dá)到的。前提是技術(shù)、材料的發(fā)展能在今后繼續(xù)跟進(jìn)這種趨勢(shì)。數(shù)十年來(lái),杜邦不斷開(kāi)發(fā)創(chuàng)新材料,旨在提高太陽(yáng)能電池效率及光伏組件輸出功率。杜邦最新推出了光伏導(dǎo)電漿料包括SolametPV19x正面導(dǎo)電銀漿和用于局部背鈍化(PERC)電池的杜邦 Solamet PV76x正面導(dǎo)電銀漿,精準(zhǔn)地跟進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新漿料具有優(yōu)異的細(xì)線印刷能力、良好的工藝窗口配合以及高可靠性,已經(jīng)初步應(yīng)用于多家知名光伏企業(yè),并獲得客戶的廣泛認(rèn)可。

如何持續(xù)優(yōu)化細(xì)線印刷能力,是電池漿料供應(yīng)商們共同關(guān)注的永恒問(wèn)題。更細(xì)的柵線意味著更多的受光面積,更高的短路電流。而一個(gè)難以解決的矛盾就是在細(xì)化柵線的同時(shí),如何保證不會(huì)增大串聯(lián)電阻、填充因子不會(huì)受到影響,繼而保證電池性能的綜合提升。根據(jù)Barker博士的介紹,在本次SNEC展出的杜邦 Solamet PV19x光伏導(dǎo)電漿料很好地做到了上述因素的平衡及優(yōu)化。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,Solamet PV19A—PV19x系列的第一支商業(yè)化產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)30微米的優(yōu)異細(xì)線印刷能力。而通過(guò)優(yōu)化漿料配方,以往的常見(jiàn)難題,即因?yàn)闁啪€過(guò)細(xì)而導(dǎo)致的串聯(lián)電阻增高也得到了解決。其主要解決方法就是,通過(guò)加大高寬比,保證柵線橫截面積,繼而降低串聯(lián)電阻,提高電池填充因子。柵線細(xì)化+提高柵線高寬比,通過(guò)這兩個(gè)手段提高短路電流、填充因子,二者綜合優(yōu)勢(shì)相加得到的就是效率的最優(yōu)化結(jié)果。

除了在柵線細(xì)化上努力,提高電池效率的另一個(gè)著力點(diǎn)是減少接觸電阻。基于更激進(jìn)的擴(kuò)散工藝(更低的表面濃度或者更高的方阻),SolametPV19x對(duì)應(yīng)的接觸電阻比參考漿料幾乎低一個(gè)量級(jí),而且數(shù)據(jù)更為集中。這一特性不但利于實(shí)現(xiàn)更高的電池平均效率,而且還幫助生產(chǎn)獲得更為集中的檔位輸出,避免實(shí)際生產(chǎn)中的拖尾效應(yīng)。從展示的數(shù)據(jù)來(lái)看,接觸電阻方面的優(yōu)化同時(shí)適用于單晶與多晶太陽(yáng)能電池。

綜合以上多種因素的優(yōu)化,最終得出的結(jié)果就是0.15%的效率提升,相當(dāng)于每塊組件貢獻(xiàn)2.2瓦的功率。尤其值得一提的是,在提高效率的同時(shí),Solamet PV19x系列產(chǎn)品還具有高可靠性優(yōu)勢(shì)。配方優(yōu)化后的漿料在實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)出了良好的工藝窗口,特別是在焊接拉力方面有出色表現(xiàn)。這個(gè)優(yōu)勢(shì)可以幫助改善高效電池片的生產(chǎn)良率,而且還能幫助客戶實(shí)現(xiàn)更為靈活的主柵線圖形設(shè)計(jì)。

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隨著全球太陽(yáng)能市場(chǎng)逐漸趨往住宅型及商業(yè)型應(yīng)用,高功率組件需求將主導(dǎo)未來(lái)太陽(yáng)能市場(chǎng)成長(zhǎng)。隨之而來(lái)的是新技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。而局部背鈍化太陽(yáng)能電池,即俗稱的PERC電池就是其中的一個(gè)重點(diǎn)方向。杜邦 Solamet PV76x正面導(dǎo)電銀漿作為針對(duì)PERC電池研發(fā)的專用漿料,反映了杜邦在引領(lǐng)光伏技術(shù)路線的先見(jiàn)之明。另外,根據(jù)Barker博士介紹,杜邦盡管在PERC電池配套漿料的研發(fā)上走在了前列,但并沒(méi)有被囿于單一正銀產(chǎn)品,針對(duì)其他漿料需求也有大量的研發(fā)投入。杜邦 Solamet PV76x正面導(dǎo)電銀漿在杜邦PERC電池漿料解決方案中,只是整套方案的一部分而已。

Barker博士介紹道,針對(duì)PERC電池這一未來(lái)技術(shù)發(fā)展的重要方向,杜邦已經(jīng)有了一整套漿料解決方案。以Solamet PV76x正面銀漿的推出為標(biāo)志,杜邦在局部背鈍化電池技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破:第一個(gè)推出局部背鈍化電池(PERC)專用鋁漿Solamet PV36x、第一個(gè)推出專用背面銀漿Solamet PV56x。伴隨著Solamet PV76x正面銀漿的推出,杜邦不僅成為了業(yè)界第一個(gè)專為局部背鈍化電池技術(shù)開(kāi)發(fā)正面導(dǎo)電銀漿的公司,還構(gòu)造了一個(gè)完整的漿料解決方案。

該解決方案在實(shí)際生產(chǎn)中的效果十分顯著。2014年底升陽(yáng)光電(Solartech)開(kāi)始導(dǎo)入局部背鈍化 (PERC)技術(shù)推出藍(lán)寶石(Sapphire)高效多晶電池的生產(chǎn),大幅度地提升電池的轉(zhuǎn)換效率,目前藍(lán)寶石多晶系列效率更進(jìn)一步突破達(dá)到19.6%。用60片該電池制作的多晶組件,可達(dá)到290瓦的高輸出功率,為目前同類型太陽(yáng)能多晶組件最高的輸出功率,足以媲美當(dāng)前市面上大多數(shù)單晶類產(chǎn)品。

作為本屆SNEC的一大亮點(diǎn),藍(lán)寶石(Sapphire)多晶電池驚人的效率在展會(huì)中獲得了廣泛關(guān)注。而其取得突破的一個(gè)關(guān)鍵因素,就是升陽(yáng)光電最新產(chǎn)品采用杜邦 Solamet PV76x銀漿、Solamet PV36x鋁漿以及PV56x銀漿全套漿料解決方案。杜邦應(yīng)用于局部背鈍化電池的整合性漿料解決方案可幫助電池轉(zhuǎn)換效率顯著提升0.15%,而升陽(yáng)光電藍(lán)寶石高效多晶電池的生產(chǎn),則讓杜邦的技術(shù)得到驗(yàn)證。

作為對(duì)光伏行業(yè)的未來(lái)展望,Barker博士認(rèn)為未來(lái)太陽(yáng)能電池在提高材料技術(shù)以及相關(guān)工藝改善方面仍有很大的進(jìn)步空間。Barker博士在演講最后以三個(gè)“20”描繪了杜邦的太陽(yáng)能相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo):通過(guò)最新技術(shù)提高電池效率,減少材料成本,在2020年協(xié)助晶硅電池完成20%的生產(chǎn)單位成本(Cost of Ownership)降低目標(biāo),以期更早地實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電力的平價(jià)上網(wǎng),用技術(shù)來(lái)為全球能源結(jié)構(gòu)調(diào)整貢獻(xiàn)自己的力量。

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