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更高的效率潛力(目前最高25.6%，疊加IBC的效率記錄是26.63%)

 

更高的雙面率(理論雙面率可做到98%)

 

更大的降成本潛力(工藝步驟少、硅片薄片化潛力大)

 

更低的衰減(無P型組件常見的光致衰減現(xiàn)象)

 

更優(yōu)秀的溫度系數(shù)(溫度系數(shù)為-0.258%，常規(guī)晶硅電池為-0.46%)

 

更適合與疊瓦技術(shù)相結(jié)合(HIT電池柔性不易隱裂，更適合)

 

下面我們逐條分析HIT電池的每一個(gè)點(diǎn)。

 

1、更高的效率潛力

 

HIT采用N型硅片具有較高的少子壽命，同時(shí)HIT采用特殊的非晶硅鈍化的對(duì)稱結(jié)構(gòu)可以獲得較低的表面復(fù)合速率，這些特點(diǎn)是的HIT電池可以獲得很高的開路電壓(HIT電池開路電壓740mv、perc電池開路電壓660mv，引述自易治凱先生)，最終效率潛力比目前P-perc電池片要高1.5~2%。實(shí)驗(yàn)室效率記錄方面，P-perc電池目前最高實(shí)驗(yàn)室效率最近由晶科能源取得23.95%;三洋則是HIT電池效率記錄的保持者，效率為25.6%。量產(chǎn)平均電池效率方面，目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的P-perc電池效率可做到21.7%，年底實(shí)現(xiàn)22%的效率水平;而以晉能科技為代表的HIT目前量產(chǎn)電池片效率為23.27%，年底有望實(shí)現(xiàn)24%的平均量產(chǎn)效率。

 

 

2、更高的雙面率

 

HIT電池由于其獨(dú)特的雙面對(duì)稱結(jié)構(gòu)使其更易于制作成雙面電池，目前雙面率在85%，而未來真正成熟產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的時(shí)候，HIT雙面率有望達(dá)到95+%的水平，這就意味著未來某個(gè)不走心的安裝工人把HIT組件正反面安反了，其實(shí)際發(fā)電功率也不會(huì)有太大損失。P-perc方面目前隆基已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了82%的雙面率，這已經(jīng)非常了不起的成績(jī)了，但是由于其特殊的背面開槽的結(jié)構(gòu)，未來再把雙面率做高將會(huì)面臨越來越多的困難。

 

3、更大的降成本潛力

 

HIT電池雖然目前成本更高，但是未來降本的空間十分巨大，而且我認(rèn)為在相關(guān)條件成熟時(shí)，HIT組件的成本甚至有潛力低于P-perc組件，這主要是由于第一：HIT電池加工溫度低(240度)所使用到的硅片有潛力做到更薄，HIT電池未來真正成熟之際，可使用100微米厚度的硅片;而P-perc繼續(xù)降低硅片厚度的空間十分有限，由于其背部的鋁背場(chǎng)溫度系數(shù)和硅片溫度系數(shù)不同，過薄的P型硅片容易產(chǎn)生隱裂，此外P型電池?cái)U(kuò)散工藝的加工溫度為800~900度，過薄的硅片容易在高溫下翹邊。第二：除了硅片薄化的降本空間更大以外，HIT的工藝步驟也更為簡(jiǎn)便，全部生產(chǎn)流程的工藝步驟僅為四步;而晶科P-perc電池為了實(shí)現(xiàn)23.9%的轉(zhuǎn)化效率需要疊加多種工藝，工藝步驟在十步以上。

 

HIT組件成本可以做到更低的第三個(gè)原因主要來自于效率更高帶來的封裝成本的降低上。目前一張60型組件的含稅封裝成為約為220元/片，封裝成本主要包含光伏玻璃、EVA膠膜、鋁框、背板等等，降本空間有限，成本較為剛性。所以三年后HIT電池真正爆發(fā)之際，我們假設(shè)封裝成本依舊為220元/片依舊合理。三年后HIT電池真正爆發(fā)之際P-perc組件功率有望達(dá)到330W，而HIT組件的功率有望達(dá)到360W，僅比較正面功率的情況下，HIT組件單瓦封裝成本比Perc組件低220÷330-220÷360=0.056，這就意味著未來HIT組件在單瓦封裝成本上可比perc組件低約6分錢。此處我們簡(jiǎn)單總結(jié)一下，HIT組件未來得益于更薄的硅片、更少的加工步驟和更低的封裝成本，在克服設(shè)備環(huán)節(jié)的問題以后，單瓦成本有望更低。

 

4/5、更低的衰減和更優(yōu)秀的溫度系數(shù)

 

P型硅片由“硼”作為主要參雜元素，硅片中的硼氧復(fù)合因子會(huì)降低電池少子壽命進(jìn)而出現(xiàn)困擾P-perc電池片的光致衰減現(xiàn)象，近些年我們通過在摻入鎵以及退火工藝，光致衰減現(xiàn)象已經(jīng)得到很大程度的抑制，但初始光衰依然無法避免，隆基樂葉HI-MO2組件承諾的初始光衰在2%(實(shí)際或可做到1%以內(nèi))。HIT電池使用的N型硅片以磷作為主要參雜元素，不會(huì)出現(xiàn)硼氧復(fù)合因子從而從根本上避免了初始光衰的現(xiàn)象。

 

溫度系數(shù)是HIT組件另一個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，隨著組件工作溫度的升高，組件的發(fā)電功率會(huì)出現(xiàn)下滑，常規(guī)P型電池的溫度系數(shù)為-0.46%，這就意味著溫度每升高1度，組件的功率就會(huì)下滑0.46%;HIT組件的溫度系數(shù)為-0.258%，溫度每升高1度，功率僅下滑0.258%。不僅如此，HIT由于轉(zhuǎn)化率更高，以熱的形式耗散的能量相對(duì)更少，在同等情況下工作溫度就低于P型電池。種種因素疊加下，使得HIT組件可以在同等功率下有更加優(yōu)異的發(fā)電表現(xiàn)。

 

6、HIT電池片更適合與疊瓦組件相結(jié)合

 

疊瓦組件比常規(guī)組件能封裝更多的電池片(60型常規(guī)組件可封裝66片)，增加有效發(fā)電面積(2%↑);用導(dǎo)電膠替代焊帶避免了焊帶遮擋(4%↑);緊密疊加的電池片疊加導(dǎo)電效果更佳的導(dǎo)電膠降低組件內(nèi)阻(3%↑);疊瓦組件優(yōu)秀的封裝方式帶來的各種優(yōu)秀效應(yīng)可以疊加使得疊瓦組件的發(fā)電功率比常規(guī)組件高8~9%。這里我先引入一個(gè)概念：“按比例提升功率的技術(shù)”。明確這樣的概念對(duì)于我們理解高效硅片電池片的未來十分有益。半片技術(shù)就是典型的按比例提升功率的技術(shù)，它疊加在越優(yōu)秀的電池片上帶來的提升越大。半片技術(shù)疊加在常規(guī)多晶組件上盡可以提升5~6W的功率;但是同樣的技術(shù)疊加在單晶perc組件上就可以帶來8W以上的功率提升;近些年不斷涌現(xiàn)的半片、多主柵、雙面都是非常典型的按比例提升功率的技術(shù)。我了解到阿特斯為了挽救即將衰亡的多晶路線，不惜花大價(jià)錢在多晶路線上不斷疊加新技術(shù)，但是阿特斯在電池技術(shù)上疊加的按比例提升的工藝環(huán)節(jié)越多，未來就會(huì)有更大的動(dòng)機(jī)去選用單晶硅片。表面上是為了挽救多晶技術(shù)路線而做出種種努力，不斷的采購(gòu)新設(shè)備疊加新工藝，但實(shí)際上是在加速多晶技術(shù)路線的覆滅，因?yàn)榻K有一天阿特斯可愛的工程師朋友們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，只要簡(jiǎn)單的放棄自己的執(zhí)念改用單晶硅片，那些先進(jìn)設(shè)備就可以發(fā)揮更大功效、更大價(jià)值(扯遠(yuǎn)了，再回到主題)。

 

 

疊瓦組件技術(shù)不僅是典型的按比例提升功率的技術(shù)，更是提升幅度最大的技術(shù)。8%的提升比例使得半片、多主柵等技術(shù)在其面前都自慚形穢。既然是按比例提升功率的技術(shù)，那么他應(yīng)用在越優(yōu)秀的電池片上，其發(fā)揮出來的價(jià)值就越大，如果把疊瓦技術(shù)疊加在270W功率的常規(guī)多晶組件上，帶來的功率提升為270×8%=21.6W;如果疊加在305W功率的單晶perc組件上帶來的功率提升為305×8%=24.4W;晉能目前可把HIT組件功率做到330W，如果這樣的電池片疊加疊瓦功率可以提升330W×8%=26.4W。如果是HIT疊瓦雙面，把雙面發(fā)電功率考慮進(jìn)來則功率差可以拉倒更大的水平。

 

疊瓦組件在封裝環(huán)節(jié)電池片之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)凌空，這對(duì)于更厚且更脆的P-perc電池是非常不利的，P型電池片背面存在鋁背場(chǎng)，致使電池片很脆，拿在手里輕輕一掰就會(huì)碎裂，疊瓦的封裝模式對(duì)于十分脆的P型電池長(zhǎng)期看存在發(fā)生隱裂的風(fēng)險(xiǎn)。而HIT電池的一個(gè)典型特點(diǎn)就是柔韌度非常好，拿在手里我們可以像扇子一樣扇。HIT自身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其天然的就更加適合疊瓦組件。

 

 

目前標(biāo)66型疊瓦HIT組件正面功率已可以做到360W，HIT電池片領(lǐng)域技術(shù)專家易治凱先生對(duì)于未來HIT疊瓦組件正面功率做到400W+的水平非常有信心。由于疊瓦技術(shù)的核心專利目前有Sunpower持有，這是目前大家研發(fā)疊瓦技術(shù)的重要障礙，好消息是再過不了多久疊瓦組件專利將會(huì)過期失效，屆時(shí)將會(huì)掃清專利方面的障礙。

 

最后我們總結(jié)一下：疊瓦組件作為典型的按比例提升功率的技術(shù)，其疊加在HIT電池片上能發(fā)揮更大的效益;此外，柔性的HIT電池片也更適合疊瓦的封裝形式?？梢哉fHIT與疊瓦相互促進(jìn)，隨著未來疊瓦專利技術(shù)過期，正面功率大于400W的雙面HIT疊瓦組件會(huì)引發(fā)新的一輪光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，而且這一輪產(chǎn)業(yè)革命后，光伏電有潛力成為全世界大部分地區(qū)最為廉價(jià)的能源!

 

二、此100瓦非彼100瓦(HIT電池路線的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估模型)

 

根據(jù)文章的上一部分，我們已經(jīng)了解到了HIT組件的種種優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在來到了真正有挑戰(zhàn)也是有意思的部分：把HIT組件上述種種優(yōu)點(diǎn)量化為看得見摸得著的價(jià)格差。感性上我們都能理解：HIT組件由于單位面積功率更高且同等功率下發(fā)電量更高，它單瓦價(jià)格理應(yīng)比常規(guī)組件賣的更貴一些，但是到底賣貴多少合適?量化的模型是什么?有沒有一個(gè)簡(jiǎn)單的公式能解決上述問題?解答上面的疑問就是本節(jié)要完成的任務(wù)。

 

1、同等功率下，HIT組件能比常規(guī)組件增益幾何?

 

下圖是同等功率下雙面HIT組件對(duì)比多晶組件的發(fā)電表現(xiàn)：