隨著2019年大批無補(bǔ)貼項(xiàng)目的出現(xiàn)，我國(guó)光伏發(fā)電將正式迎來平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代。與此同時(shí)，原先一直被保護(hù)在國(guó)家補(bǔ)貼“襁褓”之中的光伏發(fā)電也將直接參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。因此，高效、低成本將成為我國(guó)光伏發(fā)電的生命線。
也正是因?yàn)槿绱?，近年來PERC、IBC、N型等電池技術(shù)和工藝迅速發(fā)展，雙面、疊瓦、半片等高效組件也開始迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。但是相對(duì)于加持了以上技術(shù)及工藝的晶硅組件來說，有一種新型組件具備更加顛覆的革新力量，而且已經(jīng)在近期試產(chǎn)成功，有望引起新一輪的產(chǎn)業(yè)變革。
新型組件試產(chǎn)成功
近日，協(xié)鑫集團(tuán)旗下的蘇州協(xié)鑫納米科技有限公司(簡(jiǎn)稱協(xié)鑫納米)宣布，他們已經(jīng)率先建成10MW級(jí)別大面積鈣鈦礦組件中試生產(chǎn)線，完成了相關(guān)材料合成及制造工藝的開發(fā)，并已開始100MW量產(chǎn)生產(chǎn)線的建設(shè)工作，計(jì)劃于2020年實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦光伏組件的商業(yè)化生產(chǎn)。
據(jù)了解，協(xié)鑫納米的10MW中試生產(chǎn)線所制造的鈣鈦礦光伏組件尺寸為45cm*65cm，光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到15.3%。這是全世界范圍內(nèi)最大面積的鈣鈦礦光伏組件，也是大面積鈣鈦礦組件效率的最高數(shù)值。
作為第三代太陽能電池技術(shù)，鈣鈦礦太陽能電池一直被視為未來可以取代晶硅電池的新方向。目前，鈣鈦礦電池實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)達(dá)到23%以上，超越了多晶硅太陽能電池實(shí)驗(yàn)室最高效率，令人憧憬的是，伴隨著全球各大實(shí)驗(yàn)室的大力研究，鈣鈦礦電池實(shí)驗(yàn)室效率仍然處于快速?zèng)_高中。
相對(duì)于晶硅組件，鈣鈦礦組件制備成本低，而且具備更加優(yōu)異的半導(dǎo)體性能。其材料性能達(dá)到90%左右即可實(shí)現(xiàn)20%以上的光電轉(zhuǎn)換效率，而太陽能級(jí)硅的純度必須達(dá)到6N。此外，鈣鈦礦具備更強(qiáng)的吸光能力以及更高的理論效率上限。
盡管相對(duì)于晶硅電池有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是鈣鈦礦組件也有致命的缺點(diǎn)，這也是該類型組件仍然沒有大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。第一，鈣鈦礦組件的面積很難做大，目前實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的鈣鈦礦電池面積都非常小，難以大規(guī)模量產(chǎn);第二，鈣鈦礦組件存在相對(duì)來說不夠穩(wěn)定，其核心層容易受到溫度、濕度等外界影響而出現(xiàn)效率大幅下滑的現(xiàn)象。
為什么說協(xié)鑫納米的此次試產(chǎn)的鈣鈦礦組件極具顛覆性呢?因?yàn)樗麄兛朔蒜}鈦礦組件的上述兩大缺陷。首先，協(xié)鑫納米的10MW試生產(chǎn)線所制造的鈣鈦礦光伏組件尺寸達(dá)到了45cm*65cm，完全具備應(yīng)用在大型電站項(xiàng)目中的潛力;其次，該組件的工作壽命將有望達(dá)到25年以上。
從這個(gè)角度來說，協(xié)鑫納米的鈣鈦礦光伏組件絕對(duì)屬于開創(chuàng)性的產(chǎn)品，而且有望在未來改寫晶硅一家獨(dú)大的局面，給光伏發(fā)電帶來新的機(jī)遇和生命力。
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有的人或許就疑惑了，協(xié)鑫納米的鈣鈦礦組件面積雖然有了較大的突破，但是相較于晶硅組件的面積依然較小，而且其光電轉(zhuǎn)化效率僅為15.3%，相對(duì)于晶硅組件來說依然有不小差距，那為什么還說這種組件將會(huì)引起變革呢?
別忘了，太陽能電池之所以追求高效率，歸根結(jié)底還是為了降低成本。而無論是從原材料的獲取還是制備工藝來說，鈣鈦礦電池的成本都低到令晶硅難以望其項(xiàng)背!
根據(jù)報(bào)道，在現(xiàn)有的工藝條件下，協(xié)鑫納米100MW量產(chǎn)線制造的鈣鈦礦光伏組件的制造成本預(yù)計(jì)將低于1元/W，當(dāng)產(chǎn)能擴(kuò)大到1GW以上時(shí)，鈣鈦礦組件的制造成本還將進(jìn)一步下降到每瓦0.7元左右。
這是什么概念?這意味著鈣鈦礦光伏組件的價(jià)格可以輕松低于1.5元/W，而經(jīng)過“531”洗禮之后，當(dāng)前的晶硅組件依然在1.78元/W -2.3元/W 之間。這意味著使用鈣鈦礦光伏組件的光伏系統(tǒng)價(jià)格可以輕松低于3元/W，而即使是領(lǐng)取國(guó)家補(bǔ)貼，使用晶硅組件的光伏系統(tǒng)價(jià)格也很難低于4元/W。
況且，鈣鈦礦光伏組件的面積絕不會(huì)一直是45cm*65cm，其效率也絕不會(huì)止步于15.3%。據(jù)了解，協(xié)鑫納米正在建設(shè)中的100MW量產(chǎn)生產(chǎn)線，將把組件面積擴(kuò)大至1m*2m，組件光電轉(zhuǎn)化效率將提高至18%以上。
巨大的成本優(yōu)勢(shì)，將賦予鈣鈦礦光伏組件最強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。此外，鈣鈦礦光伏組件還具有柔性、輕薄等優(yōu)點(diǎn)，一旦相關(guān)企業(yè)能克服種種困難，實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦光伏組件的大規(guī)模量產(chǎn)，光伏發(fā)電成本不但將全面低于火電，而且還能迅速擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。這也就是為什么說，鈣鈦礦光伏組件將會(huì)帶來變革。
幸運(yùn)的是，我國(guó)光伏企業(yè)在鈣鈦礦領(lǐng)域走到了國(guó)際前列，不但有協(xié)鑫納米這樣已經(jīng)準(zhǔn)備量產(chǎn)生產(chǎn)線的先驅(qū)企業(yè)，還有像杭州纖納光電那樣多次打破世界鈣鈦礦光伏組件效率紀(jì)錄的企業(yè)。相信在不久的未來，鈣鈦礦光伏組件將綻放光彩!
