锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

1941年，第一个单晶硅太阳能电池诞生；20世纪50年代，贝尔实验室推出了第一个商用光伏电池，其转换效率为6%。到目前为止，光伏电池的发展历史已经超过80年。近期，中国光伏企业再次在历史上留下浓墨重彩的一笔。

本文介绍了目前光伏电池的转换效率记录以及各种光伏电池技术路径的比较。

 

隆基太阳能电池打破世界纪录

在第十六届中国新能源国际博览会暨高峰论坛上，作为中国十大HJT太阳能电池制造商之一的隆基绿能宣布，已收到德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）的最新认证报告。隆基绿能自主研发的硅异质结电池的转换效率达到26.81%。

“世界太阳能之父”马丁·格林宣布，这是目前世界上硅基太阳能电池效率最高的记录。这也是这家日本公司自2017年创下26.7%的纪录以来，时隔五年创造的最新世界纪录。隆基绿能中央研究院副院长徐希祥表示，2017年，日本Kaneka公司创造了26.7%的单晶硅电池效率纪录，异质结+IBC的复合技术打破了这一纪录。

 

 

隆基绿能的新纪录使用了异质结技术，从24.7%和25.1%提高到26.81%。徐希祥表示，隆基也在致力于异质结+IBC技术，未来效率将进一步提高。除了异质结（HJT）电池，隆基在PERC和HPBC等技术路径上也取得了显著成就。目前，光伏行业主流PERC电池的转换效率世界纪录是隆基绿色能源创下的24.05%，非常接近ISFH 24.5%的实验室效率极限；

本月初，隆基绿能还发布了搭载HPBC技术的光伏组件产品。目前，大规模生产的效率已超过25%。采用氢钝化技术的PRO版本的效率为25.3%，超过了PERC电池的实验室效率。

 

转换效率——技术迭代的标尺

光伏电池的转换效率是衡量光伏技术每次迭代的最关键的标准。从隆基创下的纪录来看，每次涨幅的绝对值都不大，但对产业链下游的影响尤为显著。

在20%转换效率的基础上，要将效率提高1%并不容易。从2017年至今，PERC电池的效率仅从20.5%左右提高到现在的23.5%左右。降低光伏成本，有减薄硅片和减少银浆使用等方法，都是降低成本。

 

 

更关键的方法是增加。增量意味着电池效率提高后，成本自然会降低。具体来说，提高电池效率可能会使加工成本更高，但它降低了所有其他零件的加工成本。具体来说，在20%的基础上，转换效率每提高一个百分点，就可以为下游电站节省5%以上的成本，效果巨大。因此，对于更高的转换效率，即使只提高0.01%，光伏公司也一直在努力。

隆基绿能创始人兼总裁李振国表示，下一代光伏电池技术，无论是TOPCon、HPBC、HJT，包括这些技术的一些集成和杂交，将在大约三年内实现26%至27%的量产效率。对于单结光伏的最终产品，大规模生产应接近27%的转换效率。同时，在未来5-10年，双结电池也有发展空间，可能达到40%的实验转化效率和30%-35%的量产效率。

 

光伏电池技术路径比较

正如李振国所言，2022年是N型电池爆发的元年，TOPCon、HJT、IBC等下一代光伏电池技术发展如火如荼。

 

 

与传统的P型电池相比，这些N型电池具有转换效率高、双能性高、温度系数低的优点，但制造工艺复杂，成本较高。业界普遍认为这是下一代电池技术。如今，主流的P型单晶PERC电池仍然是光伏发电行业最经济的技术，但其量产效率已接近24.5%的理论极限，很难大幅提高。

有人在研究今天的技术，但明天的技术必须得到重视，在TOPCon、HJT和IBC等热门选项中，谁能脱颖而出，取代PERC成为主流？

从上面的比较可以看出，在目前的N型电池赛道上，TOPCon赢在当下，HJT赢在未来。在一定程度上，它高度概括了当前的形势。TOPCon电池之所以在短期内受到欢迎，是因为生产线可以从PERC生产线直接改进，经济效益更高。

预计2023年，国内TOPCon电池产能将接近200GW，出货量预计将超过100GW。从更长远的角度来看，以HJT为代表的颠覆性创新技术，其工艺更简单，产业化的成本降低路径清晰明了，未来效率提升空间很大，但与PERC生产线不兼容的高成本使其短期竞争力不足。

目前，大部分HJT电池生产线仍以小规模为主。这一次隆基的新世界纪录可能意味着HJT电池有望在2-3年内实现量产。据预测，HJT电池项目的总产能将超过150GW。但IBC电池是一条平台型长期电池技术路线，在国内实现量产仍有一定难度。同时，经典的IBC效率溢价难以覆盖成本溢价，与TOPCon和HJT相结合的TBC和HBC路径有望吸引产业转型。

 

 

目前，部署IBC电池的中国公司不在少数，如隆基绿能、爱科、中国光伏组件制造商之一天合、中来、中国太阳能电池制造商之一晶澳科技 Solar等。预计今年将实施少量产能。更进一步，光伏技术的未来远不止“硅”。目前主流的单结电池的上限有限，双结电池的空间更大。

展望技术前沿，钙钛矿电池和砷化镓多结薄膜电池的转换效率高于目前的量产技术。钙钛矿晶体硅堆叠电池和砷化镓多结电池的转换效率超过30%，这也是值得关注的技术方向。参考历史经验和行业发展规律，无论是选择TOPCon、HJT还是其他光伏电池技术路径，各市场主体对N型电池的投资不仅符合技术变革的趋势，也希望在潜在的行业席位洗牌中占据更有利的位置。技术本身没有对错之分，它最终会被工业化。