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原创技术是中国光伏的未来

发布时间:2024-08-06 08:50:37 所属者:太阳能路灯
详细介绍

  随着我国光伏产业成熟度不断的提高,市场化水平也随之提高。为最大限度降低材料价格对产供应链的影响,光伏企业逐渐重视技术的作用。

  今年,常州时创能源股份有限公司(以下简称“时创能源”)推出应用自主研发的叠栅技术的产品。该技术不仅促使太阳能组件输出功率实现显著提升,还大幅度减少了银浆用量,达到减少相关成本的目的。

  在新技术不断涌现的当下,叠栅技术有何不同之处?材料选用和结构方面又怎样另辟蹊径?日前,《中国能源报》记者就此专访了时创能源董事长符黎明。

  “时创团队研究叠栅技术的初衷,是为提升栅线导电能力,减少银浆耗量。”符黎明说。

  据了解,金属化是太阳能电池生产的全部过程的重要一环。其目的有两个,一是将太阳能电池产生的电流导出,二是与另一片电池形成串联。目前,行业内主流结构是通过副栅线实现第一个功能,通过与其垂直的金属焊带实现第二个功能。以上两种结构在电学和光学两个方面均存在较大提升空间。

  “传统太阳能电池栅线呈井字型分布,横向分布的是很细的副栅,纵向分布的是较粗的主栅,焊带和主栅连接,实现导电。‘叠栅’为上下两层的结构,下面一层为少量银浆形成的栅线(又称为导电种子层),上面一层为极细的铜丝。”符黎明解释,“下层的导电种子层与电池接触,将电流从电池中导出,同时与上层铜丝形成良好接触。上层的铜丝负责与另一片电池串联。虽然从外观来看,只能看到一层栅线,即上层的铜丝,但实际上有两层栅线,‘叠栅’得名于此。”

  上层栅线换银为铜,实现了降本。符黎明表示:“我们从2013年开始着手研发叠栅技术,当时用银量很大,如今,银浆仍然是太阳能电池第一大非硅成本,叠栅技术能将银浆用量降低75%以上,甚至做到完全不用银。”

  为了增效,铜丝栅线还暗藏玄机。“我们把铜丝栅线做成三角形。阳光照射上去,三角形的斜边将阳光反射至太阳能电池表面,直接降低了遮光率。传统光伏产品遮光率约3%,0BB技术产品遮光率为2.5%,叠栅技术产品遮光率可降低至1%以下。”符黎明展示了一组数据,“遮光率每下降1%,太阳能电池效率绝对值可提升0.25%左右。目前市场上比较普遍的2382版型TOPCon组件功率为615瓦,应用了叠栅技术及双POLO电池技术后,组件功率可提升至650瓦左右。”

  十年磨一剑。上半年,时创能源叠栅技术产品在国内外各大光伏展会上展出,市场终于见到其“庐山真面目”。和传统光伏产品不同,外观上叠栅组件不再分布着间隔不一、粗细不一的白色栅线,只能看到非常细的栅线,仿佛是古琴的琴弦。正因此,时创能源将叠栅技术产品命名为“古琴组件”。

  在时创团队看来,选用“古琴”两个字既呼应了产品外观,又凸显了中国特色。“叠栅技术不仅是时创能源的原创技术,更是中国光伏企业的原创技术,代表着中国光伏技术的创新。目前,我们已完成国内和国际知识产权布局,在海内外都是独一份,让我们很自豪。”符黎明表示,“中国光伏产业已实现从0到1的突破,未来,我们大家都希望继续为此贡献力量,这是时创人的心愿,更是光伏产业的共同期待。”

  符黎明强调,技术对市场和社会的影响非常大。“用户价值、产业价值、社会价值,缺一不可。从下游终端用户出发,应用叠栅技术产品后,光伏电站投资所需成本可降低3%左右。光伏组件相同面积发电量可提高5%左右。从产业方面出发,用银量的降低促进了成本下降,助力我国光伏产业竞争力的提升。从社会方面出发,能源转型势不可挡,更具优势产品也将助力‘双碳’目标的实现。”

  “叠栅技术是共享技术,我们永远期待新伙伴的加入。”符黎明指出,叠栅技术是一种泛半导体金属化技术和电池串接方式的结合。“它并不是改变了整个电池的结构,而可以和其他晶硅太阳能电池技术融合发展。当然,针对不同技术路线,需要做一些新的磨合和调整工作。为了最大化发挥不同技术的优势,叠栅技术与之结合发展的时候侧重点也会不同。时创团队希望促进太阳能电池和组件实现功率和转换效率的提升,不断的提高产品的总实力。”

  “创新并非易事,其中的艰辛很难来想象。”符黎明表示,“10年间,遇到过不少在当时觉得解决不了的问题、跨不过去的坎。从理论计算到材料研发,再到工艺以及设备,最终才是规模化、产业化和商业化。”

  “要保持领先,就要不断进行技术创新。”符黎明认为,经过几十年的发展,我国光伏产业已经从“有没有”跨越至“好不好”的发展新阶段。“创新讲究的是工匠精神,做一件事要沉下心来,不断地琢磨,这是一个长期过程。”

  深耕光伏产业多年,符黎明深谙这一道理。“尤其是在技术快速迭代期,整个产业技术百家争鸣的情况下,保持合理、积极、上进的创新研发环境很重要。在时创团队看来,每一个技术都有自身优势,未来产业也将呈现多项技术并存发展的局面。”

  不否定任何一种技术——这是时创能源的“修身之道”。“不一样的产品在下游终端面对的是不同的应用场景。作为一家技术输出公司,时创团队主要做好技术输出工作。不仅是光伏产业,我们对其他新能源产业也十分关注。随着新型电力系统建设加速推进,‘风光’绿电要解决的是波动性、间歇性、随机性难题,为此,我们还在做储能方面的研究。”符黎明总结,“将可再生能源变成稳定输出的基础能源,这是时创能源的梦想。”

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