我國光伏行業(ye) 高速發展的背後是企業(ye) 不斷的“降本增效”，尤其是近幾年，降價(jia) 成為(wei) 國內(nei) 光伏市場的主題。為(wei) 此，不少光伏企業(ye) 把提高光電轉換效率作為(wei) 搶占先機的“法寶”。在受訪業(ye) 內(nei) 人士看來，雖然目前光伏電池轉換率臨(lin) 近天花板，但隨著技術的不斷迭代，提高轉換效率仍將是光伏上下遊產(chan) 業(ye) 鏈的主攻方向。

超高功率市場崛起
回顧光伏行業(ye) 發展趨勢，技術進步驅動轉換效率不斷提升。自中環股份2019年發布210mm大尺寸矽片以來，短短一年，超高功率光伏生態鏈日漸完善，保利協鑫、愛旭、通威等電池製造商紛紛入場，適配210產(chan) 品的支架、接線盒等相關(guan) 配件均已做好匹配，目前天合光能、東(dong) 方日升等210組件企業(ye) 更可以量產(chan) 超高功率電池。
“更大矽片、更高功率組件市場頗為(wei) 樂(le) 觀。隨著超高功率產(chan) 業(ye) 化的推動，技術不斷創新超越，24%+高效電池的大規模量產(chan) 將超過預期，預計明年超高功率電池將迎來爆發期。”天合光能中國區組件銷售創團總裁曾義(yi) 判斷。
據悉，截至目前天合光能今年已5次擴產(chan) ，預計到2021年底，電池產(chan) 能將達26GW，超高功率組件超50GW。經過不斷的技術與(yu) 工藝的研發和產(chan) 業(ye) 化落地，PERC電池量產(chan) 平均效率已達到23.20%以上，並通過自主研發的PERC+項目技術的導入，電池的平均量產(chan) 效率還將持續提升，預計到今年底可突破量產(chan) 平均效率23.50%。
東(dong) 方日升新能源股份有限公司副總裁黃強接受記者采訪時也表示，光伏超高功率市場前景光明。東(dong) 方日升通過“210+異質結”，引領了行業(ye) 在組件高功率和電池高效率上的進展。作為(wei) 首批實現158.75mm 9BB異質結電池量產(chan) 的廠家，最高量產(chan) 效率高達24.2%，成為(wei) 業(ye) 內(nei) 首批實現9BB異質結半片低溫焊接封裝工藝的供應商。2020年6月，首個(ge) 重大客戶35MW訂單順利並網發電。
PERC電池轉換效率接近天花板
在受訪的業(ye) 內(nei) 人士看來，P型單晶PERC電池產(chan) 品是現階段市場的主流，其量產(chan) 效率已經超過23%，正在向24%進發。“我們(men) 認為(wei) ，P型PERC電池效率在未來兩(liang) 三年內(nei) 還有提升空間，也是目前量產(chan) 化性價(jia) 比最高的技術。”隆基股份品牌總經理王英歌對記者表示。
東(dong) 方日升全球市場總監莊英宏接受記者采訪時稱，目前，公司單晶電池片的轉換效率突破23.5%，類單晶電池片的轉換效率突破23%，矽片N型單晶電池片的轉換效率突破24.2%，單晶組件轉換效率突破21.4%，半片異質結組件轉換效率突破21.9%。
集邦谘詢旗下新能源研究機構EnergyTrend分析認為(wei) ，2020年全球光伏市場P型PERC電池產(chan) 能達到199.7GW，約占電池片環節產(chan) 能78%。其中，市場上銷售的單晶PERC電池片轉化效率集中在21.8%-23%，2020年新建成的產(chan) 線效率普遍在22.5%以上，實驗室單晶PERC效率在24%左右，可見PERC電池量產(chan) 效率已接近實驗室效率，該技術發展已進入成熟階段。
記者采訪了解到，由於(yu) TOPCon技術與(yu) 主流PERC電池產(chan) 線大部分工藝兼容，目前該技術在投資成本、配套設備成熟度上更有優(you) 勢。TOPCon電池實驗室研發效率可達24.8%，量產(chan) 效率能夠達到23.2%-23.8%。包括LG、REC、中來、天合、林洋、阿特斯、晶科、國電投等多家企業(ye) 均擁有TOPCon電池技術儲(chu) 備，並實現了較高的研發或量產(chan) 轉換效率，預計2020年TOPCon電池片產(chan) 能達到5.4GW。
盈亞(ya) 證券研究認為(wei) ，電池是光伏產(chan) 業(ye) 鏈技術發展最快的環節，目前PERC轉換效率已接近天花板，行業(ye) 正探索並布局新的技術。PERC+、TOPCON、HJT等多種新興(xing) 技術有望推動產(chan) 業(ye) 持續進步，並推動產(chan) 業(ye) 進入新一輪的降本增效浪潮。
“從(cong) 短期看，TOPCon成本優(you) 勢較強，與(yu) 現有PERC產(chan) 線兼容性高，但從(cong) 中長期看，HJT量產(chan) 潛力更大。”EnergyTrend分析表示，目前各企業(ye) 中長期規劃均以HJT+IBC(HBC)、TOPCon+IBC(TBC)等技術疊加方式進行電池片研發。
晉能科技總經理楊立友對記者表示，看好異質結技術在提高轉換效率上的前景。該技術具有工藝流程少、轉換效率高、超低衰減、超低溫度係數、高雙麵率、弱光響應性能優(you) 異等優(you) 勢。公司在探索異質結技術量產(chan) 與(yu) 降本的同時，還在探索異質結技術與(yu) 鈣鈦礦等前沿技術結合，以期待不斷的提高轉換效率、降低光伏發電度電成本。
技術迭代謀求效率突破
縱觀近幾年光伏電池發展趨勢，其發電成本持續下降，電池轉換率快速提升。數據顯示，2007年至2020年上半年，組件成本下降24倍，係統成本下降15倍。而在光伏電池效率方麵，多晶、單晶PERC、TOPCon、IBC、異質結等技術路線效率不斷打破紀錄。僅(jin) 天合光能一家公司的高效P型單晶PERC太陽能電池光電轉換效率就累計15次打破電池和組件效率世界紀錄。
今年，基於(yu) 矽片大尺寸化趨勢，從(cong) 光伏產(chan) 業(ye) 鏈主流組件企業(ye) 的量產(chan) 水平來看，切片、多主柵、焊帶改進、高密度封裝等技術從(cong) 組件環節優(you) 化光伏效率，主流企業(ye) 在建的大尺寸組件產(chan) 線基本都采用了多種組件技術疊加，將組件效率推升至20%以上，功率可達600W。
記者采訪了解到，目前PERC電池技術量產(chan) 效率提升主要搭配各環節先進工藝升級為(wei) “PERC+”,其工藝電池升級路線主要包括PERC+SE、PERC+MWT、雙麵PERC、SiNx優(you) 化等。天合、晶澳、正泰等主流企業(ye) PERC電池量產(chan) 平均效率在22.8%以上，從(cong) 電池片生產(chan) 企業(ye) 研發預期來看，“PERC+”電池轉化效率有望進一步達到24.5%左右。
在王英歌看來，光伏技術迭代，前提是可靠性，在可靠性保障下，一方麵看轉化效率；另一方麵看光伏與(yu) 不同應用場景、不同能源的融合技術發展，比如光伏+儲(chu) 能、光伏+氫能、光伏+建築一體(ti) 化、光伏+電動汽車充電樁、光伏+數據中心，光伏+5G基站等。
EnergyTrend表示，處於(yu) 量產(chan) 導入期的TOPCon與(yu) HJT電池技術，需要產(chan) 業(ye) 鏈各環節內(nei) 設備、輔材等企業(ye) 與(yu) 產(chan) 品端協同優(you) 化產(chan) 線，隨著產(chan) 品通過終端電站應用測試驗證，才有望進入市場推廣階段。
晶科能源相關(guan) 負責人接受記者采訪時表示，光伏技術的轉化效率提高有相對清晰的技術進步路徑，各項技術的開展都圍繞著：襯底材料提升、鈍化結構優(you) 化、金屬化性能提升、光學路徑優(you) 化等幾個(ge) 主流的研究方向上。從(cong) 目前技術來看，N型電池的TOPCon技術代表的高效、低成本電池，將是技術發展的主流，在此基礎上會(hui) 有很多新興(xing) 附屬技術形成一代產(chan) 品。此外，還應關(guan) 注新型光伏基底材料，如鈣鈦礦、碳化矽、三代半導體(ti) 材料等。針對結構性提效技術，疊層電池技術、光子轉換技術等都能夠成為(wei) 提效利器。
國家發改委能源研究所一位不願具名專(zhuan) 家對記者表示，光伏轉換效率雖然臨(lin) 近天花板，但目前效率已可以實現與(yu) 煤電成本相當，且未來仍有效率提升空間。“此外，一些新興(xing) 技術，如目前較為(wei) 成熟的異質結、處於(yu) 技術前沿的鈣鈦礦，如能突破規模與(yu) 經濟性，成本可以降至更低水平。”