中国光伏行业二十年发展日新月异,技术演变风起云涌,对整个产业的推动作用非常明显,特别是电池技术领域的变化,尤为引人注目。就整个光伏发展历史来看,技术革命总是会带来行业的大调整和洗牌。而不管技术如何变化,降本增效是永远的主题。光伏圈各路英豪,一直在不懈探索光电转换的更高值。而PERC电池和N型电池两种技术路线各有所长,都是从提高光伏电池“低生产成本、高效率、长效”出发,以求达到这三者的最佳平衡。
从PERC电池在光伏领域的主流地位,到如今N型电池的烈火烹油,TOPCon、HJT、IBC等新一代光伏电池技术各展风采,正登上行业舞台,成为新一代电池技术的方向。
在众多N型电池企业中,一道新能是我国N型硅高效电池的引领者,在行业中很早就敏锐地察觉了电池迭代的蜕变趋势。
早在2018年公司成立之初,就率先建成了我国首条年产1.2GW高效TOPCon电池生产线,填补了国内空白。一道新能持续的科技创新,在N型电池领域不断耕耘,不仅在研发方面走在行业前列,N型TOPCon电池实验室效率突破25.6%;量产效率突破25%。预计2023年底一道新能N型电池和组件产能将达到各30GW,位列TOPCon技术的企业第一梯队。通过发展双面钝化接触技术以及提升载流子的选择率,未来高效电池效率将达到26%,正在研发的钙钛矿/硅叠层电池技术,将突破晶硅电池29.4%的理论极限,产业化电池效率将突破32%。
一、八大创新,效率提升更高
一道新能TOPCon电池应用了前沿高效钝化接触技术,在电池背面升级使用了纳米隧穿氧化层和载流子选择性传输层的叠层功能结构,攻克了导电和钝化不能兼顾的技术难题,使钝化性能和导电性能得到同步增强,带来了电池转化效率显著提升。钝化接触结构可以提供良好的表面钝化,阻挡少子避免复合,极大地降低了金属接触复合电流,提升了电池的开路电压、短路电流和填充因子,大幅提升了电池光电转换效率。目前,一道新能的量产平均电池效率超过了25%。
发明的电池片正面采用渐变介质膜技术,实现钝化、减反射、消光等效果,并实现了抗PID功能。此外,该技术还可以防止电池层压后颜色发生改变,以保持电池片颜色一致、组件外观均匀美观。
另外一个重要的技术是超薄多晶硅技术。采用超薄多晶硅,减少多晶硅对入射长波长光的寄生吸收,显著提升电流密度。背面采用台阶型的立体形貌,提升内反射,改善背面金属接触性能,提升电池效率和双面率。
一道新能采用首创的边缘钝化技术,利用特殊的场效应钝化材料对电池侧面进行处理,修补裂片后的钝化层损伤,再钝化侧面缺陷,减小电池裂片效率损失。
同时,一道新能N型产品采用SMBB金属化技术。SMBB是MBB技术的升级版,采用更细的栅线,以实现更少的遮挡和更短的传导距离。这种技术有效降低了串联电阻,并提高了电池隐裂、断栅、破裂的容忍度,从而提高了可靠性。
一道新能N型产品采用电池无损切割技术,实现无机械损伤、高效率、污染少等效果,并可兼容166/182/210mm大尺寸电池片。
一道新能N型产品采用半片技术,使电流减半、电阻降低;增大电池片间距,使反射均匀。采用半片电池技术的光伏组件,其光学增益比采用整片电池技术的组件高30%左右,工作温度低0.5-1℃。在相同遮挡条件下,半片电池组件的热斑温度比整片电池组件低20℃。SMBB技术搭配圆丝焊带,可以提高入射光利用率70%,从而获得1-1.5%的功率提升。
二、高效组件,性能更优异
首先,一道新能N型TOPCon组件效率高达22%,是一款高可靠性光伏组件,它采用钢边框结构,钢边框原材料是具有锌铝镁镀层的高强度钢板,防腐能力接近不锈钢,并具有剪切断面的自愈合能力,避免了机加工切口、漏镀点、镀层破损等潜在缺陷导致的腐蚀风险。钢边框的良好刚性可以为层压件提供更好的支撑,在同样机械载荷条件下,具有更好的抗隐裂能力。采用钢边框代替铝边框,可以改善边框膨胀系数与玻璃匹配性,减少密封胶失效风险。
一道新能对接线盒进行了专门设计开发。采用PPO等环保材料作为盒体,选择优质芯片和散热性能更好的二极管。专用接线盒可以降低1%的功率损失,使光伏组件首年衰减小于1%。
一道新能N型TOPCon组件同时还是一款绿色产品。采用无铅焊带。将高标准无铅焊带引入组件产线,实现封装技术无铅化,以满足RoHS各项要求。无铅焊带熔点低、耗锡量少,可以降低焊接温度,从而降低组件隐裂风险;层压件热膨胀系数更低,组件整体抗拉强度更高,有利于提高产品的可靠性。
一道新能N型产品采用脱醇型硅胶作为封装材料,无挥发性气味,对各种表面都具有杰出的粘接性能,具有优秀的热稳定性和机械性能,有利于延长组件寿命、降低运维成本。
一道新能N型产品还采用无氟背板,支持组件绿色回收。此外,无氟背板与胶膜的粘结力强,具备抗老化能力和优异的耐紫外性,并且具有低水汽透过率,尤其是PO膜和PET具有双层阻隔水汽功能,可满足25年使用要求。
三、系统更具优势,获得更低度电成本
利用N型高效电池,一道新能开发出全功率覆盖的“DAON”品牌3个系列高效N型产品,展示了其在N型高效电池创新、组件研发、大规模生产方面的最新实力。得益于N型组件更低的功率衰减、更高的双面率、低温度系数、更优异的低辐照性能,在同样的装机容量下,DAON的N型组件发电量比P型组件可以高达5%,能够大幅降低光伏系统的度电成本,提高光伏电站的收益率。
一道新能开发了柔性支架光伏系统、水陆两栖光伏系统、漂浮式光伏系统、光伏储能充电一体化停车场等应用场景,涵盖范围十分广泛。柔性支架光伏系统在光伏治沙、海上风光联合电场、高速公路边坡光伏等新型应用场景方面,一道新能DAON的N型产品优势明显。
结合各种应用场景,综合光电转换效率、双面率、年衰减率、温度系数、弱光响应能力、热斑影响、低隐裂风险、BOS系统造价分摊等优势进行分析后,DAON的N型产品度电成本优势明显。
在光伏发展的征程上,众声喧哗,产业涌动的力量一浪接一浪。企业只有积极探索降低生产和制造成本、增加光电转换效率的新方法,把握住了行业前进的脉络,引领行业前行的方向,才能在激烈的竞争中立于不败之地,并抢到从研发、量产到规模化生产的先机。在P型和N型电池技术路线探索中,
正是基于技术路线的敏锐认识和深厚把握,一道新能始终坚持技术引领战略,坚持走高质量、高效率、高可靠性和绿色产品道路,通过叠加大硅片、钝化接触技术、渐变膜技术、超薄多晶硅技术、边缘钝化技术、多主栅、半片技术等先进封装技术,实现电池与组件效率的不断提升,持续引领我国光伏技术的国际领先。
潮流千万家,一道迎朝霞。莫道君行早,更有早行人。一道新能是对行业发展新动向具有高度敏感的企业,又以脚踏实地的技术研发、实证来推动技术进步,以火热的激情和坚定的行动来探索技术的更高境界。走在电池技术前列的一道新能,沐浴在行业朝晖中,稳步前行,美好的未来可期。
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