钙钛矿和叠层下一代技术
欧洲光伏展
2024
年吸引了光伏制造领域的众多巨头,他们在展会上展示了各自的技术和营销实力,在展厅内占据了相当大的面积。几乎无一例外的是,他们都带来了自己的下一代钙钛矿
-
叠层太阳能技术。
钙钛矿在行业内已广为人知,被誉为继n型电池之后的“下一个大事件”。
一旦各家制造商和研究机构能够开发出稳定且经久耐用的产品,钙钛矿便会声名鹊起。
然而,这种材料的主要缺点是其不稳定性,一旦暴露在自然环境中,其性能会显著下降,目前尚未在任何有意义的规模上投入商业应用。
从为期三天的Intersolar Europe 2024与制造商的对话中可以看出,
钙钛矿是未来的主要研发(R&D)重点之一。来自Qcells的一位代表告诉我,他们在德国Thalheim的研发中心主要专注于开发叠层技术,但他们无法给出这项技术何时能够进入市场的时间表。
Qcells展示的钙钛矿叠层电池,其性能随时间衰减。图片来源:Will Norman for PV
Tech
Qcells
在展位上展示了一个在玻璃后面的钙钛矿
-
硅叠层电池(如上图所示)。在炎热、潮湿的展会环境下,他们也明确地指出了这一挑战:
“
我们还没有达到那个水平。任何声称已经做到的人,都应该受到质疑。
”
Qcells
目前正参与一个名为
PEPPERONI
的欧盟资助的钙钛矿电池研究项目。
当电池被封装在组件中时,这些电池的存活时间更长,就像协鑫展台上展示的产品一样。
该公司明确表示,这些产品只是试验性产品,但对于钙钛矿的重点已经发生了显著转变——现在是“何时”而不是“是否”。
展会同期,隆基宣布了一款商业化的
M6
尺寸硅
-
钙钛矿叠层太阳能电池,效率为
30.1%
。
Oxford PV
首席技术官
Chris Case
在该公司的钙钛矿叠层组件前。
图片来源:
Will Norman for PV Tech
最值得注意的是一些低产量制造商和研究机构的贡献。展会第一天,
SolarMaxx
的首席执行官
Wilhelm Stein
宣布,该公司与
Oxford PV
合作生产的叠层组件将
“
比之前的所有产品都更出色
”
。
笔者还采访了
Oxford PV
首席执行官
David Ward
,他透露,
公司已与一些希望在实地测试其叠层组件的公司签订了一些试用供应协议。钙钛矿叠层技术
“
就像潮汐一样
”
,肯定会到来,只是时间早晚的问题。
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欧洲制造业成本高昂,组件价格混乱
PV Tech在Intersolar展会上进行的对话中得出的另一项不容忽视的事实是,
欧洲的太阳能制造业——至少是硅基太阳能供应链——不太可能出现大幅增长。
我们与包括
Qcells
、
JA Solar
和
Meyer Burger
在内的多家主要制造商进行了交谈,他们表示,在对欧洲产能进行可行性研究后,这些数字并不相符。
欧洲光伏制造业的困境众所周知,在过去的一年里,多家欧洲公司已放弃了在欧洲大陆的产能,其中最引人注目的是梅耶博格(
Meyer Burger)
,该公司于今年
1
月宣布关闭其位于德国的组件生产工厂。
欧盟的《净零工业法案》(
NZIA)
旨在为欧洲大陆带来更多的清洁能源制造业,
该法案在
2024
年
Intersolar
Europe
展会上进行了讨论。
在活动的一个小组讨论中,欧盟委员会及其太阳能行业的成员讨论了有效实施的必要性,并限制了落在制造商身上的官僚主义。
梅耶博格(
Meyer Burger)
和
Qcells
都告诉
PV Tech
,从政治角度来看,欧洲拥有太阳能制造能力对于防止可能来自中国的供应冲击是有利的。
但Qcells的公共事务负责人奥利弗·贝克尔(Oliver Beckel)补充称,
如果要在本土进行制造,这是一个代价高昂的决定,
只有在出现供应中断或极端情况下,这一决定才会变得有利可图。如果没有发生任何事情,那么建造GW级产能的决定开始看起来非常昂贵。
一家中国一级制造商告诉我们,需要政治意愿和干预来解决欧洲生产的组件无疑会产生的成本溢价,而其客户目前不愿意支付。在活动的另一场讨论中,
Libertas可行性研究的创始人表示,欧洲制造的组件将比中国进口的组件每瓦溢价8美分。
在这次活动中,有许多欧洲公司正在建立欧洲工厂,
NZIA
很有可能证明是有效的,可以有效地启动和运行这些工厂,特别是如果它包括部分行业要求的
“
弹性奖金
”
。不过,很明显,最大的参与者正在退缩。
欧洲的许多困境都是由太阳能价值链中的大规模供应过剩以及随后的组件价格下跌造成的。在Intersolar Europe 2024结束后,Bloomberg NEF的太阳能分析师Jenny Chase在X(前身为Twitter)上发帖说:
“这个行业处于原始的混乱状态,价格低于0.10美元/瓦,超过1太瓦的制造能力,今年的安装量为~585吉瓦。”
不过,每个人都在勇敢和乐观地看待它,而太阳能擅长寻找市场。
质量可靠依旧被强调
展会上还特别强调了光伏组件和系统的质量保证和可靠性。
在
Intersolar
展会的宽敞展厅里,众多展台都专注于质量保证和测试,其中值得注意的是弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(弗劳恩霍夫
ISE
研究所)、康斯坦茨应用科学大学(
ISC Konstanz)
以及其他一些检测机构。此外,还举办了一场关于该主题的圆桌讨论会。
一些近期的报告引起了人们对太阳能模块进入市场时所存在的缺陷数量的关注。去年年底,清洁能源协会(
CEA)
发布了一项研究结果,显示光伏组件缺陷数量出现了
“
大幅增加
”
。最近,
Kiwa PVEL
发布了其模块可靠性评分卡,记录了其十年历史上模块故障数量最多的一年。
这些最近的发展恰逢该行业成为
“
太瓦级
”
力量,以及中国制造商的巨大产能扩张
——
远远超过市场需求。相关性并不意味着因果关系,但展会上的一位消息人士告诉我们,一些制造商在获得技术测试机构的认证后没有定期进行测试,因此一旦获得资格认证,可能会开始偷工减料。
PV Tech
在
2024
年第一季度的下游期刊《
PV Tech Power
》上发表了一篇深入探讨光伏组件质量问题的文章。