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天合光能副总裁:多晶硅电池生产效率有望在半年到一年内接近20%

日期:2016-10-20    来源:能见APP

国际太阳能光伏网

2016
10/20
13:07
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关键词: 光伏大会 天合光能 多晶硅电池 太阳能电池 太阳能

10月19日,2016中国光伏大会在北京新国展开幕。20号上午,在E1馆创新剧场举行了以“高效电池技术进无止境”为主题的演讲,各国光伏行业前沿专家齐聚一堂,畅谈高效电池技术。天合光能副总裁兼首席科学家Pierre Verlinden表示,多晶硅电池的生产效率有望在半年到一年内接近20%的目标,但是还面临着度电成本降低的问题,下一步可以尝试ABC电池和一些串联的叠层电池。

以下是Pierre Verlinden演讲实录:

Pierre Verlinden:太阳能电池的高效地转化非常的难,我们现在所做出来的这些工作对于发展非常的重要。我们现在开始,如果大家看到这个图,这个图让人看到了一些技术。我们把单晶转化成了多晶,通过这样一个技术,我们达到了记录级别的效率。而且,这个效率还在继续的增长。所以,为什么要发展这样的技术呢?这是因为我们需要进一步地排序,进一步地去工程师,还有工作人员,让他们可以了解到,有这样的技术可以达到怎样的效率的提高。我们的技术我们,我们的工艺得到迅速的提高。我们的两种不同的工艺方式,我们可以更好地控制一些难题。对于这些电池来说,我们也是知道,我们可能问出这样一个问题,这样的电池实验室里面成功了,但是,我们是不是可以把它产业化?制造业将这样一些效率重现。并且,实现大规模的生产,今年也是把自己的关注重点重新放回到了制造,还有高效制造当中。总的来说,我们的平均生产的效率,希望可以达到这个冠军的效率,减去1%,这个其实是一个非常难的目标。

我们看一下我们在过去一段时间做了什么?2014年的时候,我们是21.4,15年14年都是在这里了,在我们的这个生产效率,还有平均生产效率可以达到21.11或者21.12%。所以,14年的时候,我们希望可以把这个效率提高到21.4%,刚刚说了,我们期待达到的这个平均生产效率,冠军效率减1。对于这个多晶应该做?可能更加复杂一点,有各种各样不同的硅片设计到其中。这个是我们所达到的结果,多晶没有达到目标,还差0.1%,差一点点,和2015年冠军效率相比,我们达到的效率就是20.14%,其实是非常非常的接近了。我们提出另外一个问题,是不是可以达到这个近似于20%的效率呢?15年开始,我们了很多多晶的模块,包括在这个模块当中。一开始的时候就是19.2,逐渐提高到19.86,和我们目标非常的相似。我们希望在半年和一年之间把这个效率提高到这个目标效率。

我们这个多晶希望达到20%效率,希望能够把P形多硅提高21%,可以提高效率,也可以减少成本。但是,我们也是知道,我们面临的比较高的一些成本。还有就是我们使用没有出现N型的单晶的技术。就是我们可以充分地去提高它的效率,但是什么问题?LCOE是不是可以被降低?如果我们这个LCOE度电成本没有降低,有可能就是进行市场化的时候会面临很大的问题。所以,现在我们要提高一个巨大的问题就是成本的问题,在大部分的情况下,我们都会有一些比较大型的项目,会没有办法使用到N型。另外使用N型HD,不会出现这个LID情况。但是,成本呢?也是非常非常的艰难问题。再下一步,就是ABC电池,我们可以充分提高效率,可以达到20%,24%,而且,我们这个电池也是非常非常的漂亮。非常漂亮一个电池也是很大一个提升,而且也不会出现一些衰退的问题。首先,成本是一个问题,另外,应用也是一个问题,因为很有可能,这个应用并不是非常的广泛。因为受到了一定限制。

另外,就是N型HIBC,这个提高到24到25%,所以,目前仅限于实验室,仍然面临一些应用的问题,还有就是度电成本不是非常的低。下一步,我们是可以去尝试一些串联的叠层电池的。教授最后也是给我们进一步介绍这些问题。目前还是处理实验室研发状态,稳定性也是需要解决的问题。所以,现在我们可能还需要5年到10年的时间来进行提高,我刚刚所说的这些电池技术。

对于多晶来说什么样子的?首先,看一下这个过去,我们之前其实是专注于N型,为什么转向P型?主要是因为我们希望能够在市场上面见到更多空间应用,这个有很多的问题,比如说,电路的问题,比如说,人们会发现P型是对这些电路这个电子辐射是有着非常好的能力。所以,这个时候大家开始。差不多一年多之前,我们就是这样一种晶体来做晶片,质量非常高。今年就是质量更高了,就是技术提升了。现在在替代,实际寿命就是1到1.5毫秒,希望达到前所未有的技术进步。

现在阶段的问题N型还是P型?这个里面讲一下半导体。大家也是知道,我们在界定我们的效率的时候就是考虑不同的时间或者寿命。很多时候是取决于这个载体是什么?因为我们现在要提升太阳能电池的效率,我们考虑到更高的一些效率,在正常的半导体当中有N型和P型有同样的寿命。当我们在这个里面注入,从定价高的时候,就是发现这个时间,这个寿命也是会从这个地方,也是会增加更多的寿命。但是,实际的时候,我们这边一个寿命跟每秒的普及率也是有关系的,就是下面这个公式,现实当中也可以发现,我们这个的普及率是很高的,换一句话说,有高度依赖与注入的P型材料的寿命,我们这个电体的寿命也在这个方面提出的作用。所以,因为这种情况我们可以显著地上升,这个就是为什么我们会有所关注与OG等等这样一些比较。大家在图上看到一个红色曲线,不同水平的也是带来一些情况,最主要的一些杂质还是铁实际上在这个材料里面会有很多的杂质带来不同的普及率。它是会给你非常高的P型材料,另外,一些杂质,锌这种杂质会有不一样的一些表现。所以,现在有这种杂质。所以,就像刚刚提到的一些材料,就是一个红色的曲线,非常依赖与注入的。但是,如果现在有另外的一种情况,就是蓝线,这一条蓝线就是很平,这个实际上是固定的。所以,这个里面可以看到有一些不同的在P型和N型的区别。红线就是杂质率,上面的绿线就直接是那个普及率。那么,在蓝线就是这种曲线。

在这里想要指出。那个也是取决于我们可以注入的这种效率如何,所以,这种情况下就是取决于杂质如何,就是看一下材料的寿命有变化的。我们看一下N型,这个是恰恰相反的。这里有一些缺陷,这个是非常依赖与依赖一个受力,P型的一个情况,这个可以看出来,N型蓝色的地方,就是这边才会学着一些变化,产生出更多的一些变化。所以,就是考虑到什么呢?我这个材料当中有一些杂质。我们可以看出来,这个N型和P型就是一个杂质的一个变化,这个材料对铁是非常的敏感的,是非常敏感的。但是,N型不是这样的,另外杂质是会影响到P型。所以,现在对材料不是很清楚,实际上N型,P型比N型好,这个就是意味着要非常关注与这个污染控制这个过程。那么,像铁这样一些污染物要控制。所以,这个是非常典型的一个,就是在这个里面的杂质聚集,这是相对来说方式比较老的了。大家可以看到,现在这个图来说,我们不太容易找到铁。可能是10的负10左右,在高性能多材料当中看不到任何的铁。

另外一个发展,我们跟他们一起来合作,一起做一些仿真,如果现在把所有的都是去除了。根据他们的仿真,我们就可以从21.1%增加到21.4%,我们也做了一些东西。我们可以看到电流损失,与此同时,我们最好电池是21%,大家也是可以看到,在这个领域就是在材料里面。所以,也可以通过设计材料来完成这样的工作。那么,我们在儿可以得到很好的东西。这个跟单晶是一样的,而且是平行。就是之间这个,就是刚刚提的这个情况就是仿真。我们可以把这个效率损失很好地降低。这个也可能和一些材料,这个是POEC的电池。这里我们也是讲一下,就是一种多晶硅的效率,这个效率差不多是20%,而且看到高性能的多晶硅的硅片。现在可以看到是1.6毫秒了。所以,我们相信,我们这样的一些材料生产寿命也是在生产过程当中也是可以得到很好的控制,这一点也是非常重要的一点,这个是在生产当中做的最好的一点,就是更好地来控制杂质和污染,我们可以做好这个。P型和N型是一样好的。我们也是相信,就是这个效率可能会超过22%,我在这里没有考虑到对话的问题,大约22.5%,这个是可以知道的。谢谢各位。

主持人:在这里待一下,我们有时间问一个问题。刚刚说到了多晶硅的问题,同样也做了P型和N型,根据半导体物理的一个情况。所以,我在这里有一个问题,如果在多晶硅硅片当中有这样多的杂质,最好是一个什么结构呢?

Pierre Verlinden:现在我们(英文)电池可以达到最高,因为会出现很多的损失。但是,我觉得我可以达到1%左右的效率。但是,但是这个其中肯定也是包括你要考虑到材料的持续提高,还有本地的一些持续提高。当然,也是考虑到你的对话的接触面的情况。如果说这种多晶,我确实也是看到了一些困难。我知道很难做。但是,觉得它是25%,我们也是追随着最大的效率那个,我们也是追求它,25%希望可以达到。最后这2%非常的难达到。

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