鋰電世界 進(jìn)一步提高光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率，無疑是推動光伏發(fā)電技術(shù)更廣泛應(yīng)用的有效途徑之一。由于晶體硅技術(shù)是目前光伏技術(shù)的主流，因此，基于晶體硅技術(shù)的高效電池技術(shù)的研發(fā)，一直為各國政府及業(yè)內(nèi)主要企業(yè)所重視。
2013年6月，中電電氣（南京）光伏有限公司（以下簡稱“中電光伏”）正式對外宣布，由其牽頭的國家“863”計劃——“效率20%以上低成本晶體硅電池產(chǎn)業(yè)化成套關(guān)鍵技術(shù)研究及示范生產(chǎn)線”項目，成功生產(chǎn)出轉(zhuǎn)換效率為20.3%的高效單晶太陽電池，并即將投入量產(chǎn)。
作為高效率硅太陽能電池實(shí)驗室轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄（25%）的創(chuàng)造者和保持者，中電光伏首席技術(shù)官趙建華博士日前在接受《太陽能發(fā)電》雜志采訪時表示，高效電池的量產(chǎn)，首先需要做到的是如何實(shí)現(xiàn)20%以上的轉(zhuǎn)換效率，并在批量生產(chǎn)時穩(wěn)定地保持這一效率。
“目前來看，量產(chǎn)高效電池的難度仍然不低，首先是不一定大家都能生產(chǎn)得出來，其次是生產(chǎn)出來的性能也不一定穩(wěn)定。”他告訴記者，其中的主要原因是加工工藝還在摸索中，另外則是受到成本的制約，這為量產(chǎn)高效電池帶來一些障礙。“如果不考慮成本，能夠量產(chǎn)高效電池的企業(yè)還是有幾家的。但要做出同時滿足低成本和高效率的電池，則不容易。”
趙建華介紹說，量產(chǎn)高效電池的生產(chǎn)成本，與加工技術(shù)有很大的關(guān)系。“比如，SunPower用電鍍的方法可以做到很高的效率，達(dá)到24%都沒問題，但其成本同樣也非常高。”
“因此，高效電池目前還只能是一個尖端產(chǎn)品，產(chǎn)量很難一下子放大，市場需求也不見得跟得上。”趙建華認(rèn)為，從目前光伏企業(yè)普遍的財力情況和產(chǎn)品的最終市場空間來看，高效電池的規(guī)模化量產(chǎn)還面臨著很多障礙，很難一下子推廣開。
趙建華舉例說，中電光伏2012年推出的250瓦QSAR單晶電池組件，在德國PHOTON實(shí)驗室的戶外太陽能組件單位面積年發(fā)電量測試中，曾獲得了151種組件中排名第五的好成績，而前3名都是Sunpower的組件。“但很多客戶表示，他有的是面積來安裝電池板，因此要的不是高效，而是便宜。”
近年來的實(shí)際市況，也印證了趙建華對趨勢的判斷。
有跡象顯示，由于多晶硅的成本優(yōu)勢，國內(nèi)多家原本既生產(chǎn)單晶硅又生產(chǎn)多晶硅電池的企業(yè)，此前都已停產(chǎn)了其單晶硅產(chǎn)能。數(shù)家專事單晶硅生產(chǎn)的企業(yè)，也面臨著市場正在收窄的窘境。而單晶硅，正是制作高效電池的主要材料。
另外，還有包括德國肖特公司在內(nèi)的高效電池研發(fā)者甚至已退出了該領(lǐng)域。肖特公司曾在兩年前宣稱，用P型單晶生產(chǎn)出了轉(zhuǎn)換效率達(dá)21%的高效電池。但該公司目前已經(jīng)關(guān)閉了這一業(yè)務(wù)，技術(shù)團(tuán)隊也已解散。
趙建華對記者分析，造成這一現(xiàn)象的原因，可能與近年來多晶硅電池技術(shù)進(jìn)步快也有很大的關(guān)系。
“幾年前，我們（中電光伏）生產(chǎn)的單晶電池和多晶電池，在光電轉(zhuǎn)化效率上相差為1.5%以上，但現(xiàn)在這個差距已經(jīng)縮小到了1%，甚至有時候還低于1%。”他認(rèn)為，這或許也正是一些公司不愿再生產(chǎn)單晶的原因之一。如果高效電池的市場打不開，這一局面短期內(nèi)也許將不易改變。
不過，隨著以日本為代表的屋頂光伏市場的崛起，這一情況也正在發(fā)生改變。
近年來，在光伏支持政策的推動下，日本市場發(fā)展迅猛。數(shù)據(jù)顯示，僅2013年第二季度，日本光伏安裝量就高達(dá)1.8GW。而日本市場的一個顯著特點(diǎn)，則是屋頂項目占據(jù)絕大部分的市場份額。因此，在面積有限的情況下，更高效率的產(chǎn)品成為日本客戶的首選解決方案。
此外，隨著光伏系統(tǒng)硬件成本持續(xù)下降，使得安裝過程中的人工成本得以凸現(xiàn)。這在很多發(fā)達(dá)國家更為突出，這些地區(qū)的客戶更愿意購買高效產(chǎn)品，以減少配套成本的支出。從目前日益增加的高效電池訂單，可以看出這一趨勢在美國等市場更加明顯。
趙建華表示，高效電池到底好不好、是否有意義，最終還是要從市場的角度來看，要看市場空間有多大、市場接受度如何。“如果市場恢復(fù)得好，不排除更多的企業(yè)開始重視高效電池。近期硅片行業(yè)的擴(kuò)張，單晶的頻率就顯示出越來越高的跡象。而且，國外的電池技術(shù)更有向單晶高效方向發(fā)展的趨勢，相比而言，國內(nèi)市場更加在意成本因素，因此高效電池的接受度相對較低一些。”
