疊瓦（疊片）電池

隨著光伏技術(shù)的進(jìn)步和“領(lǐng)跑者”計(jì)劃的深入推進(jìn)，中國(guó)光伏行業(yè)開(kāi)始進(jìn)入高效產(chǎn)品比拼的時(shí)代。

一、疊瓦電池結(jié)構(gòu)和原理

其中，作為主流高效組件技術(shù)之一的疊瓦技術(shù)目前受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)組件電池片之間采用匯流條連接結(jié)構(gòu)，大量匯流條的使用，增加了組件內(nèi)部的損耗，降低了組件轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)單片電池片的差異在串聯(lián)結(jié)構(gòu)下，反向電流對(duì)組件影響會(huì)增加，從而產(chǎn)生熱斑效應(yīng)而損壞組件甚至影響整個(gè)光伏系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

疊瓦組件利用切片技術(shù)將柵線(xiàn)重新設(shè)計(jì)的電池片切割成合理圖形的小片，將每小片疊加排布，焊接制作成串，再經(jīng)過(guò)串并聯(lián)排版后層壓成組件。這樣使得電池以更緊密的方式互相連結(jié)，在相同的面積下，疊瓦組件可以放置多于常規(guī)組件13%以上的電池片，并且由于此組件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，采用無(wú)焊帶設(shè)計(jì)，大大減少了組件的線(xiàn)損，大幅度提高了組件的輸出功率。

二、疊瓦技術(shù)的前景

更高效率更低損耗，疊瓦技術(shù)無(wú)疑將對(duì)國(guó)內(nèi)的高效組件封裝技術(shù)帶來(lái)革命性影響。尤其在目前國(guó)內(nèi)組件市場(chǎng)價(jià)格日漸下行的情況下，組件領(lǐng)域的降本提效成為必須。因此，光伏業(yè)內(nèi)企業(yè)積極推進(jìn)疊片組件的技術(shù)研發(fā)與大規(guī)模制造。

疊瓦組件目前的應(yīng)用市場(chǎng)主要在一些高效應(yīng)用場(chǎng)景中，如第三批領(lǐng)跑者中應(yīng)用領(lǐng)跑基地和技術(shù)領(lǐng)跑基地中各有一個(gè)項(xiàng)目中標(biāo)；日本一直是高效產(chǎn)品的市場(chǎng)，疊瓦組件在日本也有不錯(cuò)的應(yīng)用市場(chǎng)。此外，疊瓦組件漂亮的外觀(guān)非常適用于戶(hù)用分布式。

三、疊片技術(shù)生產(chǎn)企業(yè)

1、賽拉弗

賽拉弗于2016年3月推出應(yīng)用疊瓦技術(shù)的日食系列（Eclipse）組件。相同60片版型的組件可以達(dá)到320W以上。Eclipse新技術(shù)和工藝還可結(jié)合現(xiàn)存的高效電池技術(shù)，在2017SNEC上，賽拉弗推出了兩款新型日食組件，分別是搭配了黑硅與PERC工藝的組件產(chǎn)品，以及采用HJT電池的組件產(chǎn)品。

賽拉弗日食系列（疊瓦組件）于2016年5月順利通過(guò)測(cè)試，成為全球第一家通過(guò)TUVSUD認(rèn)證的采用切片疊瓦技術(shù)的高效組件，功率輸出與常規(guī)組件相比提高了15%。

2、東方環(huán)晟

2017年2月，東方電氣（40%）、中環(huán)股份（37%）、SunPower（20%）聯(lián)手宜興開(kāi)發(fā)區(qū)（3%）四方簽約，啟動(dòng)?xùn)|方環(huán)晟高效疊瓦太陽(yáng)能電池組件項(xiàng)目。據(jù)悉，該項(xiàng)目引進(jìn)股東方SunPower獨(dú)創(chuàng)并經(jīng)北美市場(chǎng)驗(yàn)證成熟的疊瓦組件技術(shù)，建設(shè)21條全部應(yīng)用疊瓦技術(shù)的單多晶組件生產(chǎn)線(xiàn)。項(xiàng)目總投資約50億元，2017年底將建成730MW高效疊瓦太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)能，全部投產(chǎn)后將形成5GW高效疊瓦太陽(yáng)能組件產(chǎn)能。第一批51MW產(chǎn)品已銷(xiāo)往海外。

3、協(xié)鑫集成

協(xié)鑫集成自2014就成立了高效切片技術(shù)與高效疊瓦技術(shù)的專(zhuān)項(xiàng)科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其推出的金剛高密度組件即應(yīng)用了創(chuàng)新型的疊瓦技術(shù)，并在2016SNEC上開(kāi)始展出。

4、其他企業(yè)

此外，在2017年SNEC上，晶科、中來(lái)股份、億晶光電、順風(fēng)、中利騰暉、隆基樂(lè)葉、Solaria等公司均展示了疊瓦組件產(chǎn)品，但現(xiàn)均無(wú)量產(chǎn)。相似的還有隆基與愛(ài)康。2018年5月25日，隆基樂(lè)葉宣布：經(jīng)權(quán)威認(rèn)證測(cè)試機(jī)構(gòu)CGC測(cè)試，隆基樂(lè)葉研發(fā)的60尺寸型雙面疊瓦組件正面轉(zhuǎn)換效率達(dá)20.66%，突破世界紀(jì)錄，成為目前全球60尺寸型雙面疊瓦組件正面轉(zhuǎn)換效率最高紀(jì)錄保持者。2018年7月28日，愛(ài)康光電疊瓦組件生產(chǎn)線(xiàn)首件產(chǎn)品成功下線(xiàn)，命名為“鯤鵬”系列的疊瓦單晶組件。

四、疊片電池組件存在問(wèn)題：

1、技術(shù)門(mén)檻高

疊瓦電池組件的大規(guī)模量產(chǎn)還存在一些問(wèn)題。首先，疊瓦組件的技術(shù)門(mén)檻較高，如何在封裝過(guò)程中確保電池聯(lián)結(jié)的可靠性是技術(shù)關(guān)鍵；

2、成本高

疊瓦組件需額外采用新設(shè)備和材料制造，成本相對(duì)較高。據(jù)了解每瓦成本至少高出3毛錢(qián)以上。

3、專(zhuān)利風(fēng)險(xiǎn)高

疊瓦組件存在專(zhuān)利糾紛的風(fēng)險(xiǎn)，故組件制造商在進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意規(guī)避專(zhuān)利風(fēng)險(xiǎn)。這也是疊片組件生產(chǎn)最大的風(fēng)險(xiǎn)。目前疊瓦技術(shù)的全球?qū)＠呀?jīng)被Sunpower注冊(cè)。東方環(huán)晟與Sunpower合資避免了專(zhuān)利風(fēng)險(xiǎn)。

五、總結(jié)

總體來(lái)說(shuō)：如能避免規(guī)模過(guò)大引起專(zhuān)利起訴與賠償，疊瓦技術(shù)只要實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；陌l(fā)展，成本一定會(huì)降下來(lái)，在未來(lái)會(huì)非常有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

HIT電池

一、HIT發(fā)展背景

HIT是Heterojunction withIntrinsic Thin－layer的縮寫(xiě)，意為本征薄膜異質(zhì)結(jié)，因HIT已被日本三洋公司申請(qǐng)為注冊(cè)商標(biāo)，所以又被稱(chēng)為HJT或SHJ（Silicon Heterojunction solarcell）。該類(lèi)型太陽(yáng)能電池最早由日本三洋公司于1990年成功開(kāi)發(fā)，當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到14．5%（4mm2的電池），后來(lái)在三洋公司的不斷改進(jìn)下，三洋HIT電池的轉(zhuǎn)換效率于2015年已達(dá)到25.6%（2009年，三洋公司被松下收購(gòu)）。迄今為止，該太陽(yáng)能電池的最高效率可達(dá)26.3%，HIT技術(shù)疊加IBC技術(shù)之后的HBC電池最高效率可達(dá)26.63%。2015年三洋的HIT專(zhuān)利保護(hù)結(jié)束，技術(shù)壁壘消除，是我國(guó)大力發(fā)展和推廣HIT技術(shù)的大好時(shí)機(jī)。

二、HIT電池優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

1、高溫環(huán)境下發(fā)電量高

在一天的中午時(shí)分，HIT電池的發(fā)電量比一般晶體硅太陽(yáng)電池高出8－10%，雙玻HIT組件的發(fā)電量高出20%以上，具有更高的用戶(hù)附加值。

2、雙面電池

HIT是非常好的雙面電池，正面和背面基本無(wú)顏色差異，且雙面率（指電池背面效率與正面效率之比）可達(dá)到90%以上，最高可達(dá)96%，背面發(fā)電的優(yōu)勢(shì)明顯。

三、HIT電池產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀

2017年國(guó)內(nèi)HIT電池已經(jīng)形成產(chǎn)能1GW，但是產(chǎn)量有限，僅為60MW，平均轉(zhuǎn)化效率為22.7%，預(yù)計(jì)2018年將迎來(lái)異質(zhì)結(jié)發(fā)展元年，2018年規(guī)劃產(chǎn)能將為2.5GW，總產(chǎn)能將達(dá)到3.5GW。在大規(guī)模量產(chǎn)方面，首屈一指的當(dāng)然是日本三洋，現(xiàn)有產(chǎn)能1GW，量產(chǎn)效率達(dá)23%。除此之外，有較成熟HIT技術(shù)的還有松下、Keneka、Sunpreme、Solarcity、福建均石、晉能、中智（泰興）、上澎等企業(yè)。

1、晉能清潔能源有限公司

晉中基地的高效異質(zhì)結(jié)單晶電池組件10萬(wàn)千瓦項(xiàng)目2017年4月份投產(chǎn)，成為國(guó)內(nèi)首條高效異質(zhì)結(jié)單晶電池規(guī)?；a(chǎn)線(xiàn)，并有望在國(guó)際上首次以接近常規(guī)晶硅組件成本的技術(shù)路線(xiàn)實(shí)現(xiàn)高效異質(zhì)結(jié)單晶電池產(chǎn)品的量產(chǎn)。

另外據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年晉能異質(zhì)結(jié)電池出貨量為4MW左右。未來(lái)三年內(nèi)，晉中超高效異質(zhì)結(jié)電池及組件生產(chǎn)基地產(chǎn)能將達(dá)到2GW，同時(shí)超高效異質(zhì)結(jié)組件的生產(chǎn)成本將降至0.4美元/瓦。

2、鈞石（中國(guó)）能源有限公司

鈞石目前異質(zhì)結(jié)電池總產(chǎn)能為金石能源100MW產(chǎn)能（前期100MW主要用于研發(fā)）以及福建鉅能剛投產(chǎn)的500MW產(chǎn)能，總產(chǎn)能為600MW。

另外據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年鈞石異質(zhì)結(jié)電池總出貨量為1-2MW。不過(guò)隨著其500MW產(chǎn)能投產(chǎn)，其公司自我預(yù)計(jì)2018年出貨量將到達(dá)100-200MW。

3、中智（泰興）電力科技有限公司

2017年7月，中智（泰興）與江蘇省泰興市高新區(qū)合作共同投資建設(shè)的160MW兩條異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池的生產(chǎn)線(xiàn)已建成，投入總計(jì)4億元左右。另外據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年中智（泰興）異質(zhì)結(jié)出貨為1-2MW。

4、漢能控股集團(tuán)有限公司

于2016年成立HIT事業(yè)部，專(zhuān)注于制造HIT整線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)。2017年3月，漢能投資高達(dá)39.15億元對(duì)原漢能光伏的生產(chǎn)線(xiàn)全面進(jìn)行技改升級(jí)，重新建設(shè)以高效異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池（HIT光伏電池）及柔性CIGS薄膜太陽(yáng)能電池為技術(shù)路線(xiàn)的薄膜太陽(yáng)能研發(fā)制造基地。據(jù)了解目前漢能HIT電池片研發(fā)效率達(dá)23%，產(chǎn)能400MW。

5、深圳光遠(yuǎn)智能裝備股份有限公司

2017年12月28日。由深圳光遠(yuǎn)智能裝備股份有限公司生產(chǎn)的高速雙軌串焊機(jī)GCH-2600A完成該項(xiàng)目第一片HIT電池焊接——標(biāo)志國(guó)內(nèi)HIT光伏技術(shù)獲得突破，而該項(xiàng)目的一期120MW同日宣布投產(chǎn)，二期480MW計(jì)劃在2018年底建成投運(yùn)。全部達(dá)產(chǎn)后HIT系列新產(chǎn)品年產(chǎn)能達(dá)600MW。

6、江蘇愛(ài)康科技股份有限公司

2018年6月16日，愛(ài)康科技宣布總投資106億元的愛(ài)康科技異質(zhì)結(jié)（HIT）新一代高效太陽(yáng)能電池項(xiàng)目落戶(hù)浙江長(zhǎng)興，并于2018年7月28日舉行了開(kāi)工儀式，規(guī)劃總產(chǎn)能5GW，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計(jì)年銷(xiāo)售收入120億元，年稅收7億元。

7、其他企業(yè)

公司 HIT產(chǎn)業(yè) 備注
Panasonic（日本） 量產(chǎn) HIT電池鼻祖，技術(shù)儲(chǔ)備雄厚，當(dāng)前最高25.6%。
Silevo（美國(guó)） 量產(chǎn) 有優(yōu)秀的Triex技術(shù)，于2016年6月被SolarCity收購(gòu)
Kaneka（日本） 量產(chǎn) 刷新松下效率，以26.3位居第一%
First Solar（美國(guó)） 量產(chǎn) 薄膜老大
Solar City（美國(guó)） 量產(chǎn) 整合Panasonic與Silevo技術(shù)，為特斯拉供貨。
中環(huán)股份 可量產(chǎn) 從國(guó)電光伏接收的HIT產(chǎn)線(xiàn)為研發(fā)線(xiàn)，在短期內(nèi)無(wú)法達(dá)到大規(guī)模量產(chǎn)水平。產(chǎn)線(xiàn)作為中環(huán)的電池方面的技術(shù)儲(chǔ)備保留。
上澎（中國(guó)） 量產(chǎn) 獲得世行等投資，在秀洲擁有30MW生產(chǎn)線(xiàn)，主在 美國(guó)市場(chǎng)，擬德克薩斯州分兩期投產(chǎn)400MW。

三、HIT電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題

1、技術(shù)門(mén)檻高

HIT電池雖然效率高，同等功率發(fā)電量高，但實(shí)際并不如廠(chǎng)家所吹噓的那樣發(fā)電量高15%，實(shí)際也就搞7%左右。采用本征薄膜異質(zhì)結(jié)，技術(shù)門(mén)檻高。

2、成本高

這是最大的問(wèn)題，目前HIT組件比普通組件價(jià)格高約近1塊錢(qián)左右，即使實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，預(yù)計(jì)也會(huì)比PERC高效電池高5毛錢(qián)左右。因此還未到大規(guī)模量產(chǎn)化的階段。