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黑硅技術(shù)

黑硅對(duì)光伏行業(yè)來(lái)講，不是一個(gè)新技術(shù)。不過(guò)，黑硅技術(shù)近期的發(fā)展熱潮可能歸結(jié)于兩個(gè)主要因素：第一，金剛線切割能夠大幅度的降低多晶硅片成本，但傳統(tǒng)的酸制絨導(dǎo)致電池效率降低，而黑硅制絨可以很大幅度上解決金剛線切割帶來(lái)了制絨工藝上的困難。第二，黑硅技術(shù)的設(shè)備成本降低，電池和組件端的進(jìn)步也促進(jìn)了該技術(shù)的發(fā)展。

黑硅除了能解決外觀問(wèn)題之外，還能形成奈米級(jí)的凹坑、增加入射光的捕捉量，降低多晶電池片的光反射率以推升轉(zhuǎn)換效率。故金剛線切搭配黑硅技術(shù)的工藝，能同時(shí)兼顧硅片端降本與電池片端提效兩方面。

目前黑硅技術(shù)主要分成干法制絨的離子反應(yīng)法(Reactive Ion Etching，RIE)技術(shù)，以及濕法制絨的金屬催化化學(xué)腐蝕法(metal Catalyzed Chemical Etching，MCCE)。

以現(xiàn)有設(shè)備來(lái)看，RIE技術(shù)因效率提升較高、已有量產(chǎn)實(shí)績(jī)等因素較被市場(chǎng)接受，然而其機(jī)臺(tái)價(jià)格昂貴，讓不少欲進(jìn)入者躊躇不前。濕法MCCE方面，雖然機(jī)臺(tái)價(jià)格遠(yuǎn)低于干法制絨，但現(xiàn)有技術(shù)尚未成熟，容易導(dǎo)致外觀顏色不均、轉(zhuǎn)換效率較低、廢液難以回收等議題，目前仍無(wú)法解決。

因此，近兩年黑硅的產(chǎn)能擴(kuò)充將不如PERC當(dāng)年迅速。不過(guò)，為抵御單晶產(chǎn)品步步進(jìn)逼，多晶電池片廠商也會(huì)開(kāi)始采用黑硅技術(shù)，以推升電池效率。隨著金剛線切多晶硅片品質(zhì)趨于穩(wěn)定，黑硅產(chǎn)品也將引燃另一波產(chǎn)業(yè)界的熱烈討論。

MWT組件技術(shù)

MWT (metal Wrap Through 金屬穿透)技術(shù)是在硅片上利用激光穿孔技術(shù)結(jié)合金屬漿料穿透工藝將電池片正面的電極引到背面從而實(shí)現(xiàn)降低正面遮光提高電池轉(zhuǎn)換效率的目的。同時(shí)由于該技術(shù)的組件封裝特點(diǎn)，組件的串聯(lián)電阻低，轉(zhuǎn)換效率高;并且可以適用于更薄的硅片，使得進(jìn)一步較大幅度降低成本成為可能。

若考慮系統(tǒng)安裝總量相同的情況(假設(shè)均為1MW)，則采用更高功率的組件在節(jié)約安裝面積的同時(shí)，也能夠節(jié)約單瓦成本。

針對(duì)常規(guī)電池和組件的不足，MWT電池組件采用了全新的電池和組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大幅提高了電池和組件的光電轉(zhuǎn)化效率及可靠性，60片電池的單、多晶硅電池組件標(biāo)準(zhǔn)輸出功率分別達(dá)到290W和280W，較市場(chǎng)常規(guī)產(chǎn)品提高8%左右，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。

并且，MWT電池組件已被列入國(guó)家光伏組件"領(lǐng)跑者"計(jì)劃，得到了廣泛認(rèn)可。MWT組件不僅輸出功率遠(yuǎn)高于常規(guī)產(chǎn)品，而且比常規(guī)產(chǎn)品美觀大方，性能更穩(wěn)定可靠，電池片背面的平面金屬箔還可起到隔絕水汽和增強(qiáng)散熱的作用，在高溫高輻照度區(qū)實(shí)際發(fā)電量?jī)?yōu)勢(shì)更為明顯。

雙玻組件

雙玻是一個(gè)平臺(tái)型的技術(shù)理念，所有電池(PERC、黑硅、IBC、HIT)、組件(單晶、多晶、智能)、系統(tǒng)(1500V、跟蹤支架、農(nóng)光、漁光)的降本增效技術(shù)都可以疊加在雙玻技術(shù)平臺(tái)上面。也就是說(shuō)，結(jié)合高可靠性高發(fā)電量的特征來(lái)看，雙玻是領(lǐng)跑者先進(jìn)技術(shù)的可擴(kuò)展承載平臺(tái)，能夠跟領(lǐng)跑者的需求較好地貼合起來(lái)。

雙玻組件并不是一個(gè)新生事物，早在2005年，雙玻組件就已經(jīng)被用在光伏幕墻中了，但當(dāng)時(shí)組件價(jià)格還比較貴，用的玻璃也比較厚。2014年，雙玻在全國(guó)甚至全球范圍內(nèi)已經(jīng)有了很廣泛的應(yīng)用，包括山坡、山地、荒地在內(nèi)的眾多大型地面電站都在使用雙玻組件?，F(xiàn)在，1500V應(yīng)用也會(huì)用到雙玻組件。

雙玻組件具有高可靠性，抗酸堿、抗鹽霧、抗水汽、抗UV及抗PID等性能，同時(shí)還能抗隱裂，并且做到了零水透、不積灰不積雪，抗載荷能力非常好，達(dá)到了A級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@些特性，其發(fā)電量要比普通組件高3%以上，與領(lǐng)跑者項(xiàng)目基地的兩淮水面地域、張家口景觀廊道、煤礦沉降地形等都有很好的環(huán)境匹配性。

IBC電池

IBC電池(全背電極接觸晶硅光伏電池)是將正負(fù)兩極金屬接觸均移到電池片背面的技術(shù)，使面朝太陽(yáng)的電池片正面呈全黑色，完全看不到多數(shù)光伏電池正面呈現(xiàn)的金屬線。這不僅為使用者帶來(lái)更多有效發(fā)電面積，也有利于提升發(fā)電效率，外觀上也更加美觀。

這種背電極的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電池正面“零遮擋”，增加了光的吸收和利用。但制作流程也十分復(fù)雜，工藝中的難點(diǎn)包括P+擴(kuò)散、金屬電極下重?cái)U(kuò)散以及激光燒結(jié)等。

IBC電池的工藝流程大致如下：清洗->制絨->擴(kuò)散N+->絲印刻蝕光阻->刻蝕P擴(kuò)散區(qū)->擴(kuò)散P+->減反射鍍膜->熱氧化->絲印電極->燒結(jié)->激光燒結(jié)。

2016年4月26日，天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宣布，經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)JET獨(dú)立測(cè)試，以23.5%的光電轉(zhuǎn)換效率創(chuàng)造了156×156mm2大面積N型單晶硅IBC電池的世界紀(jì)錄。這一數(shù)值突破天合光能在2014年5月創(chuàng)造的22.94%的同項(xiàng)世界紀(jì)錄，也是天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室第13次打破世界記錄。

HIT太陽(yáng)電池組件

HIT(Heterojunction with intrinsic Thinlayer)硅太陽(yáng)能電池，是在晶體硅片上沉積一層非摻雜(本征)氫化非晶硅薄膜和一層與晶體硅摻雜種類相反的摻雜氫化非晶硅薄膜。采取該工藝措施后，改善了PN結(jié)的性能。因而使轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23%，開(kāi)路電壓達(dá)到729mV，并且全部工藝可以在200℃以下實(shí)現(xiàn)。

與常規(guī)晶體硅太陽(yáng)電池組件相比，HIT太陽(yáng)電池組件的單位面積發(fā)電量更高、高溫時(shí)能發(fā)更多的電、制成雙面組件能夠利用反射光,發(fā)電量進(jìn)一步提升。

HIT電池特點(diǎn)有：1、結(jié)構(gòu)對(duì)稱，相比傳統(tǒng)晶體硅電池，HIT電池的工藝步驟更少;2、低溫工藝，其最高工藝溫度不超過(guò)200℃;3、高開(kāi)路電壓，其Voc達(dá)到了750mV;4、溫度特性好;5、光照穩(wěn)定性好，HIT電池中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Staebler-Wronski效應(yīng)，轉(zhuǎn)換效率無(wú)因光照而衰退的現(xiàn)象，也不存在B-O對(duì)導(dǎo)致的光之衰減現(xiàn)象;6、雙面發(fā)電，HIT電池的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，使得正反面受光照后都能發(fā)電，其組件年平均發(fā)電量比單面電池組件高出10%以上。

目前，國(guó)內(nèi)的HIT太陽(yáng)電池組件剛起步，還需要進(jìn)一步加快發(fā)展步伐。日本松下最新發(fā)布的家用HIT高效組件，轉(zhuǎn)換效率已達(dá)19.6%。

原標(biāo)題：這六大光伏先進(jìn)技術(shù)，決定著光伏產(chǎn)業(yè)的未來(lái)！