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冯志强：光伏技术更需要侧重对器件的可持续性、可靠性与稳定性的研究

光伏头条 · 公众号 · · 2024-12-22 19:58

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文 | 光伏头条团队

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12月18日，由CREC组委会主办，无锡新能源商会、国能能源研究院、光伏头条承办的“第二届n型光伏电池组件技术交流会 ”在江苏省无锡市太湖国际博览中心成功举办。长三角太阳能光伏技术创新中心副主任、光伏伏科学与技术全国重点实验室副主任、天合光能副总裁冯志强发表《高效光伏电池和组件技术趋势》主旨报告。

冯志强详细分析了当前光伏电池、组件技术的发展历程、技术现状以及未来趋势。

天合光能股份有限公司副总裁

光伏科学与技术全国重点实验室副主任

长三角太阳能光伏技术创新中心副主任冯志强

两大标准决定光伏电池技术能否产业化转化

回顾整个光伏行业， 约有25种不同太阳电池技术和结构相继出现，但真正实现产业化应用的大概只有6种 ：PERC电池、TOPCon电池、HJT电池、IBC电池、碲化镉以及CIGS薄膜电池。

对于未来，冯志强表示会有5-7种有潜力电池技术推出。但有潜力不一定能够真正商业化成功。 当下光伏行业从未面临过在如此多不同技术之间做出选择的情况。

曾经，光伏电池技术的迭代比较单一，从铝背场到PERC电池，整个行业跟着主流趋势技术迭代。如今企业面对多种技术路线，需要作出选择。在冯志强看来， 技术没有好坏、对错之分，但能够实现商业化和规模化应用的技术有其通用的准则 ，当下可能成本、效率、LCOE比较重要，而未来则衡量可靠性、可持续性以及稳定性。

冯志强强调，从晶硅技术的发展历程来看，在成本、效率、LCOE的控制方面已经做到近乎极致。 未来效率不是唯一的指标，光伏电池的可靠性、稳定性、可持续性需要重点研究。 例如去银化的问题，异质结技术中对于铟的需求问题，这些都是光伏器件原材料研究的重点。毕竟光伏的终极目标是满足市场需求和应对气侯变化。

从时间轴来看，随着技术发展，n型逐渐迭代p型，TOPCon为未来5年内主流，叠层电池成为未来发展趋势。

天合光能引领TOPCon技术升级迭代

谈及TOPCon技术， 冯志强表示天合光能是技术研发和转化的引领者。 早在2018年，天合光能就建立了500MW的TOPCon电池中试线。2019年，天合光能TOPCon电池量产效率突破了23.5%，创造了中国首个TOPCon电池世界纪录。2020-2022年期间，天合光能实现了规模化量产的TOPCon电池，其光伏科学与技术全国重点实验室创造了经ISFH认证的25.15%的电池效率。他认为，在此期间，天合光能的i-TOPCon Plus技术属于TOPCon的1.0版本。

2023-2024年，天合光能TOPCon技术搭载背平面微结构反射器、高掺杂低复合TOPCon结构、载流子增强烧结、边缘钝化技术，实验室TOPCon电池效率超26%。冯志强认为该阶段是TOPCon Advanced升级版。2025年天合光能将进一步研发TOPCon Ultra技术，采用Poly-Si图形化技术、超精细金属化技术以及低寄生吸收poly-Si技术，实现更高转换效率的TOPCon电池。未来则是将i-TOPCon技术与钙钛矿电池技术相融合。叠层电池时代，组件效率有望超28%。

据冯志强介绍，目前， 天合光能实验室TOPCon电池效率经ISFH认证已经达到26.58%，创造了新的世界纪录。 在可持续性方面，天合光能致力于低成本的金属化工艺，将电极的银耗量大幅度降低。

在HJT技术方面，天合光能早在2015年完成了国家863项目，目前实验室还在做HJT电池可产业化转化的技术研发，实验室效率达到27.08%，创造了新的世界记录。同时， 对于BC技术，天合光能也在研究，且实验室效率达到了26.77%。

冯志强表示， TOPCon技术未来几年内，还有很好的生命周期，不论转换效率，还是组件功率都有提升的空间 。即便在未来叠层电池技术方面，TOPCon技术+钙钛矿仍然具有很大的成本优势。天合光能对此也有技术储备。2024年，天合光能自主研发小面积钙钛矿/晶体硅叠层电池效率突破34%，可产业化大面积叠层电池效率突破27%。

“三高一低”是光伏组件未来发展趋势

回溯过往12年来的光伏组件技术迭代历程，每一阶段行业的聚焦点都不尽相同。2012年聚焦镀膜玻璃；2016年推出高反EVA、LRF高反膜、反光焊带；2017年聚焦MBB、半片技术；2019年推出三分片、双镀膜玻璃、叠焊技术；2020年聚焦小间距封装、三角焊带、高强度合金边框；2022年推出矩形硅片；2024年0BB技术的研发成为行业热点。

这其中，天合光能作为行业龙头一直在致力于高效组件研究与开发，并多次实现行业内首创技术。

冯志强表示不论技术如何变化，光伏组件的核心还是“三高一低”，即高效、高发电能力、高可靠以及低成本。

高效方面，他认为目前的提升路径主要是组件电学设计以及光学设计 。电学设计包括电池主栅金属化设计、多分片工艺、互联工艺、互联材料的优化。光学设计则体现在从2014年到现在的高透胶膜。未来则是光转膜技术的应用，尤其当应用于钙钛矿/晶体硅叠层电池上面，光转膜技术把一部分短波光转化为可见光，减少UV光对于电池钝化层破坏，提升高效组件的稳定性。

在高密度封装技术方面，冯志强表示，当前主流技术为小间距封装，未来趋势则是叠焊 ，将进一步提升组件效率。封装胶膜方面，行业经历了从EVA到POE再到EPE的迭代过程。冯志强认为综合考虑可靠性性能、制程能力、成本，EPE将成为且持续作为主流封装材料。

最后冯志强表示，光伏电池技术正处于快速发展阶段，未来将呈现出技术创新多元化、应用领域广泛化、产业链协同化的发展趋势。天合光能将持续引领行业技术升级迭代，并致力于高功率、高客户价值、低成本的产品开发。

来源：光伏头条

冯志强：光伏技术更需要侧重对器件的可持续性、可靠性与稳定性的研究

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