PERC时代，单晶衰减依然比多晶高~

电力18讯：

9月在比利时举行的2018年度PVSEC会议上，德国FraunhoferCSP（弗劳恩霍夫光伏晶硅研究中心）的七位科研人员，共同发布一份研究报告Benchmarking lightand elevated induced degradation，LETID。报告详细介绍了单多晶PERC组件的LeTID，即‘光照和高温导致的衰减’测试结果。报告结果显示，单晶PERC组件光衰平均超出多晶PERC组件1.7%以上。

 

此次用于测试的组件都是Fraunhofer的研究人员在市场上随机采购的，不是通常企业为测试而专门制作的那种“golden”样件。可以说，选中测试的组件代表了市场上流通组件的普遍特性。

 

他们共挑选了6个不同品牌的单晶PERC组件和3个不同品牌的多晶PERC组件。每一类品牌的组件，各选购两件，共9对组件，18件样品。

 

在相同加严测试条件下，他们对18件样品（每组2件，共9组）进行了衰减测试。测试结果表明，3组多晶PERC的6件样品，光衰全部小于2%, 其中1组几乎没有衰减；而6组单晶PERC的12件样品中，组件最大衰减超过6%。多晶平均衰减 0.9%左右，单晶平均衰减 2.6%左右。单晶PERC组件光衰平均超出多晶PERC组件1.7%以上。

 

R.Gottschalg, Fraunhofer CSP, 35th EUPVSEC, 2018

 

这个结果让光伏界的吃瓜群众们有些震惊。不是说单晶PERC解决了单晶的光致衰减问题，要全面取代多晶了吗？

 

或许有人会问，Fraunhofer太阳能研究所的结果可信吗？

 

根据百度搜索结果，Fraunhofer太阳能研究所，1986年在德国成立，是目前欧洲最大的太阳能测试中心，共有1200名员工。截止2016年底，该研究所共有123名博士，是全球重量级的光伏测试中心。Fraunhofer被很多客户指定为权威可信的第三方组件测试机构，其测试结果是很多组件性能纠纷的终极评判依据。

 

此次权威的Fraunhofer报告显示，单晶先天不足的衰减问题，并没有因为采用了PERC技术，就想当然的得到解决，18件组件测试结果显示单晶PERC组件平均衰减比多晶PERC组件高1.7%以上。

 

为什么PERC技术没有真正解决单晶严重的衰减问题呢？

 

常规单晶的衰减是单晶硅材料先天性缺陷导致的。

 

单晶的先天特性是由其半导体物理特性决定的。

 

光衰减的因子之一在于硅片的含氧量。硅片的含氧量越高，光衰减就越大。多晶硅片氧含量少于单晶。

 

多晶硅片的氧含量远低于单晶，从而导致光衰的‘硼氧’对缺陷浓度远低于单晶，因此常规多晶组件光衰小于单晶，这已是行业共识。这体现在几乎所有厂商的多晶组件首年衰减质保都要较单晶低≥0.5%，因此对于注重收益率的大中型电站来说，几乎无一例外地采用多晶组件。

 

多晶PERC光衰风险低于单晶PERC

 

2018年光伏进入PERC全面导入时代，有些人认为单晶的光衰风险因此解除了。

 

这完全是误解！

 

PERC技术在提升电池效率和组件功率的同时，光衰的风险也大幅度增加。因此在单晶PERC和多晶PERC的制造过程中，必须采取电池抗光衰处理。常见的抗光衰处理措施是通过硅片掺杂方式变更、电池制程优化、电池片氢钝化等。

 

另一个误解的重要原因在于，目前光衰测试条件过于宽松，没有考虑高温对硅片衰减的影响，从而低估了单晶PERC的光衰风险。

 

正如Fraunhofer报告的那样：在光照和温度的共同作用下，单晶PERC衰减幅度大，最高达6%。

 

那么多晶PERC组件的光衰表现如何？

 

阿特斯的研发团队对多晶PERC的衰减机理和抗光衰处理措施进行了5年以上的深入研究，对材料、工艺、设备和衰减的测试方法方面，积累了很多经验和教训，也自主研发了抗光衰问题的技术和工艺。阿特斯在2018年实现了GW级的低光衰多晶PERC电池和组件的量产，并计划在2019年初，实现所有多晶产品PERC化。

 

我们室外组件测试监控数据显示，阿特斯多晶PERC组件的光衰比我们常规多晶组件还要低，长时间光衰均值<1%，组件发电量表现非常优秀。

 

 

 

为了多方验证阿特斯多晶PERC组件光衰减的结果，我们也把多晶PERC电池送到澳大利亚新南威尔士大学UNSW测试。UNSW的光衰测试是在加严的条件下进行的：1000W/m2，75℃，200小时。在这种加严条件下，阿特斯多晶PERC电池光衰均值不到2%。UNSW氢钝化项目负责人Abbott Malcolm博士说：这是UNSW测试过的所有多晶PERC电池中光衰表现最低的。

 

UNSW和Fraunhofer的测试结果再次证明了阿特斯多晶PERC产品衰减很低，比常规多晶或单晶PERC更有LCOE优势。

 

光伏行业已进入技术碾压市场的时代。阿特斯的技术创新，给市场带来了高效、高品质的组件产品，真正可以做到“少花钱，多发电”！

 

总结和建议

 

1. 单晶、多晶，本是兄弟，各有千秋。

 

2. Fraunhofer研究结果显示：多晶PERC光伏组件比单晶PERC光衰更低。

 

3. 光伏业应立即出台新的标准，电池片和组件光衰测试不能只考虑光照导致的衰减，必须加严测试条件，同时考虑‘光照和高温导致的衰减’。

 

4. 晶硅PERC技术发展，需要推广掺镓、光注入退火、电注入退火等新技术，并用科学的数据来检验这些新技术对单、多晶组件的效果。