晶体硅光伏太阳能发电效率的领跑者

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  当人们把注意力都放在薄膜太阳能电池的时候,很容易忽略晶体硅依然占据整个太阳能组件市场的3/4这样的事实。除了一家这里不方便透露姓 名的CdTe薄膜电池制造商之外,薄膜技术在商业化的路上还需要更多技术和成本上的进步。相比之下,晶体硅作为一种成熟的技术已经完全被人们掌握,将来几 年只会在技术和成本上有一些渐进式的进步。

  一般来说,大多数晶体硅太阳能组件公司过去几年申报的效率记录都只是些渐进的提高;然而在这些大量严重同质化的公司中,少数公司正努力带动转化效率 产生跨越式的提高。它们当中有一些在过去一直处在行业的榜首,另一些则刚刚迈出业化的脚步。虽然为提高效率在R&D上的投资不可小觑,高效率电池 结构的生产成本也往往更高,但是效率的提高也会带动组件制造成本的降低。下面我们将带来目前和展望中处于晶体硅电池转化效率前沿的企业,并细细审视它们为 提高效率所做的**。

  1. SunPower

  技术:背电极单晶硅(All-back cONtact monocrySTalline)

  生产状态:量产(2009:398MW)

  商业化电池效率:22%

  SunPower在过去5年的中一直是世界光伏业上的重量级选手。公司的背电极设计从2005年开始商业化,将金属电极转移到硅片的背面,增加电池 正面的有效工作面积,消除冗余的连线。令人印象深刻的是SunPower能够在退出的一系列商业化电池上取得持续的效率提高,组件的效率也是如此。公司目 前量产的Gen 2电池,其效率达到22%。更新一代的Gen 3电池效率超过23%,据报道目前已经开始出货。

  2. 三洋 Sanyo

  技术:本征硅薄层异质结(Heterojunction with Intrinsic Thin Film, HIT)

  生产状态:量产(2009:255MW)

  商业化电池效率:19.8%

  三洋的高效电池从1997年问世以来已经量产了相当长一段时间,效率不及SunPower,但**于其它公司。公司独有的HIT电池是超薄的非晶硅 包裹晶体硅的混合结构。与一般的晶体硅电池相比,这层非晶硅使得电池拥有优越的温度参数和低光照响应。不断的努力让商业化效率从6年前的18.4%升高到 现在的19.8%。

  3. Suniva

  技术:ARTisun单晶硅(ARTisun monocrystalline)

  生产状态:量产(2009:160MW)

  商业化电池效率:18.3%

  Suniva是光伏领域的先驱,佐治亚理工学院Ajit Rohatgi博士所创建。该公司2008年底开始投入商业化运行。与同时期的创业的其他还在奋斗的企业不同,该公司在过去的18个月中越走越强。在西方 的光伏企业中,它创造了*快的成长记录,产能从*初的32MW到96MW,再到目前的170MW。用公司自己的话来说,Suniva并没有什么**性的***,只是拥有自己的电极糊料和制绒液的配方,能使电池每一层的设计都达到**。同时雄厚的R&D经验也确保将生产步骤优化并提高到一个新的层次。

  4. 尚德太阳能 Suntech Power

  技术:冥王星单晶硅(Pluto monocrystalline)

  生成状态:小批量生产(2010年达到4MW每月)

  商业化电池效率:19%

  这家中国太阳能电池/组件生产巨兽在2009年春天开始投身于下一代晶体硅技术,当时宣布的Pluto技术将用于升级现有生产线。Pluto的设计 是基于澳大利亚新南威尔士大学在实验室条件下效率达到25%的PERL(发射极钝化背面局部扩散)技术。独特的制绒技术带来的低反射率确保电池即使在没有 太阳直射时也能吸收更多阳光,正面更细的电极也减少了遮挡损失。在小批量生产的条件下,平均效率达到19%,并计划在两年内突破20%。公司计划在 2010年中时达到450WM的产能,并*终使得Pluto成为公司的核心产品。

  5. 天合光能 Trina Solar

  技术:Quad Max 方形单晶硅(Quad Max square monocrystalline)

  生产状态:研发中(2010第三季度出货)

  商业化电池效率:18.1%(试验性)

  Trina的新电池尽力避免削角,正如字面含义,Quad Max正方形的形状能够使它获得更多阳光,避免像统八边形单晶太阳能组件那样的面积损失。在一个由72块电池构成的组件里,附加的有效面积能产生8%的能 量。公司开发了新的生产过程,包括2个高温过程和一个附加的网印和清洁步骤,同时还是用了特别的电极糊料。预计2010年第三季度开始发货,但2011年 前不会有太多产量。

  6. 英利太阳能 Yingli Solar

  技术:熊猫N型单晶硅(PANDA N-type monocrystalline)

  生产状态:试生产(2010年第三季度开始商业化生产)

  *高商业化电池效率:18.5%(试验性)

  英利的高效太阳能技术来自与荷兰能源研究中心(ECN),设备制造商Amtech Systems的三方合作,这项合作于2009年7月宣布。熊猫组件使用ECN的设计,扩散技术和硅玻璃移除技术来自Amtech’s Tempress Systems的子公司和英利的过程技术。熊猫电池使用N型硅,这意味着对杂质有和光致衰减有更好的耐受力。英利宣布相应的组件在高温和低光强的情况下也 有更佳的表现。熊猫组件背后有一个雄心勃勃的计划:2010年3月,公司宣布在年底前建成300MW硅锭、晶圆、电池和组件的产能,预计10月第**发 货。

  7. 晶澳太阳能 JA Solar

  技术:赛秀纳米硅墨水(SECIUM nanoparticle ink)

  生产状态:试生产(2010年5月开始生产,预计2010年下半年开始商业化生产)

  *高商业化电池效率:19.8%(试验性)

  晶澳公司高效太阳能电池的秘密配方来自加利福尼亚的Innovalight公司。Innovalight公司制造拥有**的纳米硅墨水,允许传统制 造企业对生产线进行简单升级就可带来1%的效率提升。重要的是,这项升级十分简便,只需要在传统生产线*后的网印电极的工艺上附加一个步骤即可。公司已经 开始小规模生产,预计很快就会开始商业化生产。