中科院电工所王文静：技术领跑者谁将独占鳌头？2017年中国太阳电池技术进展分析

 　　这个报告受中国光伏行业协会委托，撰写了2017年光伏产业技术报告，介绍光伏产业技术方面的进展。

　　上面的五种电池是已经进入产业化，下面这两种电池是未来可能进入产业化的两种比较新型的电池。

　　这几种电池，各有优缺点，列出了一个表，其中前两个是P型，后两个是N型这种高效电池应该是以单晶为主，从工艺步骤来讲，想提高效率，就要增加步骤，P型PERC和N型PERT步骤都增加了，从原来的五步左右增加到七步，但只有N型HIT电池工业步骤减少了，P型PERC跟常规电池差不多，难度并不大。

　　现在产业化效率常规是单晶20%，多晶18.8%，P型PERC现在可以达到21.5%，也有很多企业达不到这个水平，多晶PERC如果叠加黑硅的话，效率在19.5%左右。N型PERT现在有一些企业宣称达到21%，但是实际相当企业可能达不到。HIT电池效率现在22%-23%之间没有太大问题。

　　在衰减这方面，现在一般认为常规的衰减，在P型电池里都有，在N型电池里没有，还有一种所谓的和最近发生LETID，和金属有关的光衰，在N型电池也发现了。

　　现在看了一些PERC电池的进展，从效率来看，多晶19.5%左右，单晶一般可以达到21%，行业领先水平也能达到21.5%左右，其他企业多在21-21.5%之间。去年在PERC电池上，国内企业创造了几个世界记录，晶科和隆基这两个公司，在不断地轮番创造世界记录，从去年10月份开始，两个公司在不断地提高，到去年底的时候晶科达到23.45%是最高，最近又爆出隆基23.6%，这是2018年的结果。从这里看，PERC电池，还是非常有潜力的，实验室能达到这么高，将来产线效率也会一点点跟上来。

　　从目前来看，P型电池最大的问题在于开压不够高，尽管在实验室做的最高开压706，隆基23.26%的效率，开压也只做到687。HIT电池，可以很轻松地达到740以上。所以从这方面看，异质结电池，在开压方面占明显优势，P型电池由于开压做不上去，将来会有瓶颈。PERC和25%效率的高效电池在电流、填充因子上已经没有太大区别，唯一就是开压。

　　PERC电池去年最大的进展就是双面，由于具有双面发电的特性以后，发电增益增加不少。

　　PERC面临的挑战，

　　这个由两种类型的光衰，一个就是LID，第二个LeTID，2017年已经有很高密度的研究，2018年仍旧有很大的研究力量投入进一步解决光衰问题。

　　第二个看N型双面

　　PERT去年在世界范围内最高效率极限是IMEC创造的，从这儿来看，我们认为PERT难度还是比PERC还大，即使是国际上最高级的实验室，他把这个做的最高也就是22.9%，但是PERC电池已经可以做到将近24%。现在PERT电池基本都说达到23%以上，基本上都叠加TopCON，用现有工艺PERT电池难以突破23%。

　　下面是国内N-PERT电池2017年的效率记录，英利最高记录是22.01%，其他的都在21%、20%左右，国外最高达到22.9%。国内看，公司的最高记录并不是特别高，产线平均效率一般为20.7%，21%左右，还很难达到21.5%。

　　异质结电池，上彭效率记录为22.28%。泰兴中智效率记录最高达到23%，双面率达到92%，上海微系统所效率最高是23.18%。泰兴中智目前产线平均效率已经达到22.63%，行业对异质结又有了比较大的希望。

　　晋能据说效率能达到23.2%，最高效率24%，但是没有看到相关的测试报告。

　　最后看一下IBC，这个电池是天合一直在做开发，最早2013年0.04平方厘米效率做到接近24%。实际上，天合在2017年取得了很大的进展，在大面积234平方厘米效率超过了24%，这是新的一个记录。

　　MWT电池在2017年主要是南京日托建了一个产线，这个产线最大的好处在于，虽然可能电池测试效率不一定是那么高，但是封装组件的效率可以很高，因为封装技术和被连接技术比较好，它有一定的电池组件优势的。

　　总结下，2017年所有各种类型的太阳能电池的效率记录，最高效率实际上晶科23.45%，还是在P型PERC电池上。IBC效率都比较高，在产业化上还是有一定问题的，所谓问题就是可能成本还会高一点。

　　常规电池。多晶硅金刚线切割有了比较大的进展。用金刚线替代以后表面太光滑，腐蚀不了。但是在2017年电镀线切割以后，会发现电镀线切割的粗糙度，比树脂线切割的粗糙度要高，它介于砂浆切割的表面和树脂切之间。所以由于它有一定表面的粗糙度，所以就用添加剂制绒来处理，添加线制绒现在还处理不了树脂切割的硅片，只能处理电镀线切割的硅片。

　　从价格来看，电镀线下降趋势比较明显，而树脂线价格下降不明显。但是从切割产品每片的损耗来讲，电镀线有明显的优势。从成本来看，电镀线切割成本明确低于树脂线，但树脂线切割的成本也下降。

　　制绒这块，现在有两种方法，一种是湿法，一种是干法，另外一种用添加剂，还有是预处理。主要看一下成本，成本来看还是添加剂法最低，在0.03-0.05每片，干法黑硅最贵，最便宜的是添加剂。在2017年干法黑硅很少，而添加剂占比非常之高，达到57%，就是因为它很便宜，而且不用动设备，湿法黑硅达到40%的市场占有率。

　　在组件方面，国内也有很多进展，比如说在主栅、半片等等。在主栅这块，在2017年多主栅还是很小，主要是无主栅为主，但是在未来多主栅会多。

　　半片，主要因为电流下降以后，功率会增长很多，但是半片接法有一定的讲究。

　　叠瓦，先是大片切成五片，然后叠起来，先叠成一个小的，再把小的连起来，34片小的，然后再有十串小串连成大的，实际上这一片相当于68片，功率就可以很高，但是也有很大问题，需要边缘连接，另外一个问题，一个电池切五片以后，没法分选，但实际上是多晶片，这五片之间的效率差会非常大，如果不再进行第二次分选，就会造成后续组成组件以后，造成很大的问题，实际上变成没有分选，如果没有分选，效率组件就不一定组优化，也有很多问题。

根据现场速记整理，未经本人确认。