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异质结会成为光伏电池片的颠覆性技术吗
日期:2020-11-05   [复制链接]
责任编辑:zhouzhou_sxj 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
光伏行业不断发展,每次重大技术更迭都蕴藏新的机会:我国光伏行业经过10 余年的发展,成本不断下降,从依赖补贴成长逐步进入平价时代。成本下降的背后是不同技术路线的竞争与更迭。复盘光伏行业成长历史,我们可以发现无论是晶硅路线取代薄膜路线成为主流,还是单晶硅片取代多晶硅片成为主流,最重要的原因是新技术的成本快速下降、性价比的快速提升。技术路线更迭的同时,主张不同技术路线的企业也面临着不同命运,引领新技术的企业成为新的光伏行业龙头。异质结技术过去由于设备昂贵等原因性价比不高未能成为主流的电池技术,但近年来在国内光伏企业和设备企业的共同努力下,异质结电池的成本不断下降、效率稳步提升,性价比进一步提升。我们认为异质结电池技术目前正处于大规模应用的前夜。

异质结电池处于导入期与成长期的临界区域:异质结技术经历了长期的基础理论与实验研究,近年来也有不少企业开始量产化的准备,其量产效率和性价比越来越高。我们认为异质结技术很可能正处于导入期和成长期的临界区域,未来成长可期。

近年来异质结转换效率突飞猛进,逐步成为光伏行业关注焦点:异质结电池技术最早于1974年由三洋提出,1990三洋将本征非晶硅以薄膜形态呈现在异质结电池中,并将电池效率提升至15%。以美国NERL 的光伏电池实验室的转换效率数据作为参照口径,近20年来,单晶硅电池最高效率提升缓慢,而异质结电池最高效率在快速提高,并在2013年超越单晶硅电池,2016年纯异质结电池的最高效率已达到26.7%,早已超过单晶硅电池最高效率。

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技术原理决定更广阔的效率提升空间:由于异质结电池采用薄膜沉积工艺,未来还有同IBC 电池和钙钛矿电池结合的可能,目前看来最高效率可逼近晶硅理论上最高光电转换效率29%,效率提升路径比较明确。效率是光伏电池性能最重要的部分之一,更高的效率天花板和更明确的效率提升路径决定了异质结电池是未来的重要方向。在高效电池中,异质结成本相对较低且降本路径更明确,无衰减以及低温度系数等优越特性更是使在其在可预见的未来十分有可能成为主流电池技术。

大硅片时代异质结电池效率的优势将在组件端进一步放大:大硅片时代将在组件端放大异质结电池效率的优势。2019年6月隆基股份(69.800, 0.00, 0.00%)发布了M6(166mm)硅片,2019年8月中环股份(23.850, 0.00, 0.00%)发布了M12(210mm)硅片,新一轮的硅片规格标准的变化启动。2020年6月隆基股份、晶澳科技(39.600, 0.00, 0.00%)、晶科能源等企业成立182联盟,致力于推动182mm硅片的量产化应用,有助于大组件的量产。2020年7月16日,天合光能(16.710, 0.00, 0.00%)发布了最新一版的至尊组件,组件采用210硅片制成的PERC电池,版型为6*10,同时采用了半片低温无损切割、多主栅以及高密度装封等技术,功率可达600W。其中低温无损切割技术和多主栅技术的推广应用都将有助于未来异质结电池的应用。此次天合光能的至尊组件在功率上能达到600W的新记录主要是由于210硅片以及一系列组件端的新技术造就的,其所使用的电池片依旧是目前主流的PERC电池片。值得注意的是,组件的功率等于组件中有效的电池片面积、太阳辐射强度以及电池效率之积。因此未来将异质结电池替代PERC 电池时将造就更大功率的组件,从而为终端投资者带来更低的单瓦成本和度电成本。

经历早期探索后,近期异质结投资持续加码:根据第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛,2019年底实际运行的异质结产能已达到800MW,虽然有部分试验产能退出生产,但产能产量已有较大的突破,电池效率则在23.7%水平远超PERC电池。不同于IBC电池仅有黄河水电200MW产能,异质结电池已接近GW 级别的产能,2020年异质结电池产能大概率超过1GW,因此2020年也被称为异质结产业化元年。近一年来,通威股份(30.170, 0.00, 0.00%)、山煤国际(9.860, 0.00, 0.00%)、爱康科技(2.370, 0.00, 0.00%)、东方日升(18.080, 0.00, 0.00%)等企业相继开始规划和导入,累计规划产能达到数十吉瓦。此外,隆基股份、爱旭科技等企业也在研发上对异质结技术进行跟踪准备布局。随着进一步的降本增效,异质结电池技术的大规模应用有望迎来快速增长。 

原标题:异质结会成为光伏电池片的颠覆性技术吗
 
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来源:北信瑞丰基金
 
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