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          光伏双面技术对比:谁是“天选之子?#20445;?/h1>

          导读: 目前可量产的双面电池结构中以P型PERC双面、N-PERT双面以及HIT为主。

          导读: 双面组件根据晶硅基底的不同可分为P型双面和N型双面,目前可量产的双面电池结构中以P型PERC双面、N-PERT双面以及HIT为主。

          “今年将是双面组件快速发展的元年。”不少行业专家都表示过这一观点。彭博新能源财经此前预计2018年双面电池组件市场规模将达到3GW,主要用于领跑者项目。而531新政之后,领跑者项目已成为国内下半年主要的内需市场之一,其中应用领跑者中双面组件总中标量约为2.6GW,占比达52%;技术领跑者三个基地6个标段中更是有4个标段申报了双面技术。尽管目前双面组件的出货量占比仍很小,但从SNEC展以及领跑者项目就可以看出,布局双面技术已经成为光伏企业的发力点,双面技术正以燎原之势快速发展。

          谁是双面技术的“天选之子?#20445;?/strong>

          双面组件根据晶硅基底的不同可分为P型双面和N型双面,目前可量产的双面电池结构中以P型PERC双面、N-PERT双面以及HIT为主。

          材料天然优劣势对比

          N型双面由于硅基底的不同,相较P型PERC双面具有?#27426;?#26448;料上的天然优势,包括少子寿命高、无光衰、弱光性能好、温度系数良好、对金属杂质容忍度高等等。

          (1)少子寿命高。金属杂质是半导体中常见的杂质之一,而N型基底?#30446;?#26434;质能力很强,对铁、铜等常见金属杂质的容忍度更高,也就是说在相同金属杂质污染的情况下,N型硅片的少子寿命要比P型硅片高。少子寿命高最终有利于对外输出电流,同等光照条件下,转换的光能则会更多。

          (2)无光致衰减。常规P型电池由于使用硼掺杂的硅基底,初始光照后易形成硼氧对,在基底中捕获电子形成复合中心,从而导致3~4%的功率衰减,即使采用氢钝化等技术也无法完全消除光衰?#27426;鳱型双面则与PERC双面不同,基底掺磷,没?#20449;?#27687;对形成复合中心的损失,使得电池几乎无光致衰减。

          (3)弱光性良好。相比P型单晶,N型单晶对弱光有更?#29992;?#24863;的感知度,在每天的早晚、多云或者阴雨天气是,N型单晶能捕?#38477;?#26356;多的光来进行光电转化,输出的电量也会更多。

          (4)温度系数良好。温度系数是材料的物理属性随着温度变化而变化的速率,相比P型单晶而言,N型单晶?#30446;?#36335;电压、短路电流以及峰值功率随环境温度变化而变化的速率相对较小,抗高温性能更优异,在?#20013;?#39640;温环境下的功率输出会更高。

          双面增益优势对比

          相比P型PERC双面,高双面系数(即标准测试条件下,背面电参数与正面电参数之比)成为N型双面夺取市场份额的一大优势,N-PERT、HIT的双面系数可高于90%,IBC约为80%,而PERC的双面系数?#31995;停?#23613;管个别企业称已经可以将双面系数提升至80%左右,但就一般量产技术而言,PERC双面因子约为65%~75%。以N型双面代表企业英利为例,其“熊猫”技术的量产使得英利成为全球首?#39029;?#21151;实现规模化量产N型双面电池的企业。

          据隆基乐叶披露的蒲城实验电站数据,其72片双面PERC组件(功率350W,正面功率)与60片常规多晶组件(功率280W)相比,2017.05-2017.06两个月平均发电增益为12.04%。

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          据英利披露的山西汾阳分布式电站数据,其60片N型双面组件(功率310W,双面功率),与60片常规多晶组件(功率280W)相比,2017.11-2018.03五个月月度平均发电量增益17.32%,最高33%。

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          英利N型双面是按照双面功?#22987;?#31639;,组件功率已经包含了11%的背面功率,其背面额外增益平均仍可达到17.32%,更加证实了前述的N型双面系数高、弱光性能好、温度系数良好以及无光致衰减等定论。

          在大同一期领跑者项目中,英利50MW“熊猫”组件的发电量一直是佼佼者,2017年统计数据显示,与邻近常规P型单面多晶电站相比,其月度发电量最高达19.02%;在大同市发改委公布的今年1-6?#36335;?#22823;同一期运行情况也可以看出,英利“熊猫”组件发电量一如既往表现良好。

          据悉,在不到两年的时间之内,英利已相继拿下鉴衡、UL、TüV莱茵三大机构的双面产品?#29616;ぃ?#20063;是全球唯一一款齐获三大?#29616;?#30340;双面发电产品。

          可靠性优势对比

          (1)机械性能。PERC双面工艺背面需要激光开槽,这会弱化其本身的机械性能,在电?#23621;?#29992;过程中增加隐?#36873;?#30862;片的概率,?#29616;?#24433;响组件?#30446;?#38752;性?#27426;鳱型电池目前的技术中都没有用到激光等工艺,不会对硅片造成额外损伤,而且两面都刷银浆,提高了电池的稳定性。

          (2)特殊环境下可靠性。N型双面通过?#25628;?#20110;常规IEC标准测试6倍?#30446;筆ID测试和严于常规IEC标准测试4倍的湿热老化测试。在抗PID、抗湿热性能方面,有着超强的能力。另外,自清洁性等特点也是吸引N型双面技术投资者们的优势所在。尤其在高积雪地区,当常规组件因积雪覆盖停止发电?#20445;琍ANDA BIFACIAL组件背面利用雪地反射光发电,且发电产生的热量加速正面融雪速率,综合发电量更高。下图是英利自建实验电站,大雪初降后N型双面与常规多晶组件自融雪情况对比,未经过任何人工处理。

          N型如?#25991;?#39118;翻盘,向阳而生?

          尽管N型双面相较PERC双面有更多材料、性能上的优势,但目前市场主流却仍是PERC技术,归根结底在于PERC更低的成本带来的价格优势。据了解,PERC双面组件只需基于现有产线增加沉积背钝化层和背面激光开槽?#38477;?#24037;序,几乎不增加额外成本。因此未来N型双面技术如何实现?#34892;?#38477;本,将成为其提升市场竞争力、争夺市场份额的关键所在。

          英利绿色能源副总经理于波表示,N型双面的降本可以从两方面着手。?#29615;?#38754;,N型硅片成本居高不下是N型双面成本较高的主要原因之一,但?#23548;?#19978;N型硅片和P型硅片生产成本并无差别,只是目前市场需求较少而导?#24405;?#26684;更高,因此需要规模化效应来实现硅片端的降本,这只是时间的问题;此外,银浆也是N型双面中成本较高的一部分,可以通过多主栅等技术来降低银浆耗量,从而实现成本的下降。

          另?#29615;?#38754;,从企?#21040;?#24230;来讲,需通过降本、增效两条路径?#21019;?#21040;降低N型双面技术成本的目的,如企业自身生产工艺改进、优化工?#23637;?#25511;,可?#27426;?#31243;度上控制制造成本;引进新设备、新技术叠加提升组件功?#23454;?#21487;间接降低生产成本。

          在以PERC为主流的今天,各企业也都在评估下一代主流技术,而目前来看,不论是N-PERT还是HIT,亦或是TOPCon,N型双面已经是下一代主流技术的?#27426;?#20505;选者。而第三批领跑者中N型产品比重得到不小的提升,若能在领跑者中获得成功的?#23548;视?#29992;案例,或将带动N型产品的市占率提升,加速其向更成熟的阶段发展。

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