首次出货! 下一代光伏技术新进展

首次出货! 下一代光伏技术新进展

楚含 2024-12-01 科技前沿 36 次浏览 0个评论

  11月29日,“光伏新势力”纤纳光电生产的钙钛矿α叠层组件成功出货三峡能源光伏示范项目,出货量达500kW。纤纳光电表示,从公开资料来看,这是全球首次实现四端子钙钛矿-晶硅叠层组件商业化应用。预计今年底,这一项目即可并网发电。

  记者在出货现场看到,五辆卡车载着叠层组件,从浙江衢州出发,目的地为山东枣庄。

  纤纳光电钙钛矿α叠层组件全国首发仪式现场

  载有纤纳光电钙钛矿α叠层组件的卡车发车(拍摄:记者 王玉晴)

  纤纳光电联合创始人兼CEO姚冀众对上海证券报记者介绍,这款钙钛矿-晶硅叠层组件光电转换效率达25.4%,与市场上最先进的晶硅BC组件相同。“晶硅电池的效率终点,只是叠层电池的效率起点。”姚冀众表示,未来叠层组件效率有望达到30%—35%,这将远超晶硅光伏的效率上限。

  钙钛矿被业内认为是最具前景的下一代光伏技术。钙钛矿与晶硅叠层组件的示范应用,成为钙钛矿走向商业化的又一里程碑。

  钙钛矿晶硅叠层光伏开启示范应用

  纤纳光电及三峡集团代表与钙钛矿α叠层组件合影

  据了解,本次实现出货的纤纳光电钙钛矿α叠层组件底电池采用TOPCon晶硅电池,供应方为一道新能。

  该组件采用四端叠层设计,不受底电池技术路线变化的影响。因此,可以适配各式晶硅电池,包括未来可能大规模应用的BC电池。

  在晶硅电池之上,该组件叠加了一层半透明的钙钛矿电池。组件整体版型大小是1245mm x 635mm。

  姚冀众介绍,500kW的出货规模已经远超实验室的供给能力。纤纳光电是将100MW产线进行了改造,用以生产叠层组件。目前公司具备每年20MW钙钛矿叠层组件生产能力。

  纤纳光电此前已向市场推出多款单结钙钛矿组件,为何在此时选择推出首款钙钛矿-晶硅叠层产品?

  姚冀众对此表示,叠层电池产品相当于把钙钛矿和晶硅电池相叠加。这种产品的突出优势是光电转换效率高。但是其单瓦成本一定会高于钙钛矿、晶硅中成本更低的一方。目前,由于晶硅组件价格快速下降,光伏电站的成本构成中,支架等系统成本反而成为更主要的组成部分。在这种情况下,使用效率更高的光伏组件可以减少支架等成本,降低电站的总体成本。因此,公司适时推出了钙钛矿晶硅叠层产品。此外,在不少面积受限的场景中,效率更高的组件也更能满足客户需求。

  对于怎样的底电池最佳,姚冀众认为,底电池不在于是否是最先进产品,而在于是否性价比最高,是否对红光及红外光吸收效果最好。因为阳光经过顶层钙钛矿层的吸收后,落入底层的基本是红光及红外光。

  钙钛矿晶硅叠层组件的发电量有约2/3来自钙钛矿层。所以,未来若要提升叠层组件效率,关键在于进一步提升钙钛矿层的性能。

  示范电站部署规模每年增长5-10倍

  纤纳光电是钙钛矿光伏商业化的领跑者之一。记者了解到,纤纳光电今年全国钙钛矿组件出货约20MW-30MW。目前公司正满负荷生产,预计目前的订单到明年3月才能完成交付。

  纤纳光电GW级产线预计在明年上半年投产。据介绍,GW级产线的产品规格为1.2米x2.4米,预计产品光电转换效率为17.5%-18%,单片功率500W左右。

  纤纳光电位于浙江衢州的GW级产线厂房外观 (拍摄:记者 王玉晴)

  示范电站方面,纤纳光电正在筹备单体规模达50MW至100M瓦的钙钛矿示范电站。回顾过去,纤纳光电示范电站的部署量每年呈5—10倍增长。2022年电站体量为0.1MW,到2023年底扩展到1MW,今年底总规模接近10MW,而明年预计可能达到50MW-100MW。这些实证电站的合作方包括三峡集团、国电投等大型能源央企。

  纤纳光电示范电站

  纤纳光电方面表示,通过电站数据推测,钙钛矿组件每年效率衰减不超过0.6个百分点,20年衰减不超过20个百分点,这证实了钙钛矿的稳定可用。

  示范电站的运行结果还显示出,在中国南方高温、多雨地区的钙钛矿电站,比相同功率的晶硅电站发电量高出20%-30%。这得益于钙钛矿在弱光环境下发电能力更强,且受温度的影响更小。

  开辟短期市场

  明确长期价值

  作为一项新技术,钙钛矿要如何在晶硅光伏的“红海”中实现市场突破?

  姚冀众认为,第一步是要推动钙钛矿走过产品验证阶段。通过与头部央国企合作,在中国多种气候条件下建立实证电站,证实钙钛矿的可用性。此外,还要在试验室中通过IEC测试甚至加严的IEC测试。验证稳定性是基础的一步,能够让业内建立起对使用钙钛矿组件的信心。

  第二步是提升钙钛矿光伏的经济性。他表示,预计纤纳光电GW级产线的生产成本将低于晶硅组件的现金流生产成本。未来随着行业规模扩大、技术进一步成熟,钙钛矿组件成本还有下降空间。

  姚冀众对未来产业发展表达了较为务实的期待。他认为,现在的钙钛矿产品相当于多晶硅在2014年左右的水平。公司力争通过技术创新,在两年之内将钙钛矿产品做到与P型晶硅类似的发展水平,即在保证稳定性的情况下,将光电转换效率做到21%-22%。

  姚冀众认为,在钙钛矿产业化面临的几大问题中,最难的还是效率提升。他强调,效率提升指的是在保证稳定性的前提下实现提升效率。对产业化而言,没有稳定性的高效率不具备实际意义。因此公司一直都坚持“稳效协同”的发展思路。

  他对记者分析了关于新技术走向市场的两个思考。一是不能要求新技术面面俱到。在推广初期,找到一个适配的市场很重要。哪怕市场规模比较小,也要先实现应用。二是新技术要有未来。钙钛矿的未来,价格便宜只是一方面,更高的转换效率才是它之于光伏行业的价值。

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