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《太阳能》《太阳能学报》

  创刊于1980年,

  中国科协主管

  中国可再生能源学会主办

《太阳能》杂志社有限公司出版

《太阳能》杂志:

  Solar Energy

  CN11-1660/TK  ISSN 1003-0417

  国内发行2-164  国外发行Q285

《太阳能学报》:

  Acta Energiae Solaris Sinica

  CN11-2082/TK  ISSN 0254-0096

  国内发行2-165  国外发行Q286

详细内容

打破不加定语的光伏世界纪录,中国光伏行业又硬气了一把

马拉松比赛分为少年组、成人组、专业组等各种组别,无论在哪一个组别诞生的冠军,都是万里挑一的佼佼者。但若比赛取消组别限制,全员一起跑,那么最终诞生的冠军,该是什么样的存在?

2022年11月中旬,全球最大光伏企业隆基绿能宣布,经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)权威认证,隆基绿能自主研发的硅异质结电池转换效率达到26.81%,创下全球硅基太阳能电池效率的最高纪录。

电池转换效率是光伏技术创新的核心。一直以来,全球所有研究光伏的企业、机构都投入巨资,竭尽所能将电池效率做得更高,哪怕是0.01%的进步都意义重大。久而久之,出现了诸多不同的技术路线。

近些年来,中国光伏企业屡屡突破晶硅电池的世界效率纪录。但这些纪录通常都有限制条件,即以某一条技术路线做“定语”,好比是马拉松比赛中不同的分类“组别”。

而如今,隆基创下的硅基电池转换效率世界纪录,是不加任何“定语”,是马拉松赛跑中的无组别冠军,是中国首次站到了硅基电池效率的“世界之巅”。

从此不只是制造领先

如果问中国哪一项产业可以令世界为之瞩目,光伏必然位于名单前列。

二十年前,中国光伏产业“一穷二白”,原材料、市场、技术全部源自于国外。而如今,中国光伏已是制造世界第一、装机世界第一、发电量世界第一。2021年,中国光伏产业链的多晶硅、硅片、电池、组件四大环节的产量在全球占比皆超过70%,已然主导了世界光伏产业格局。

然而,即便中国光伏强盛至此,也依然是强在了“组别”中,即强在生产制造。在光伏技术的基础研究方面,中国还是难以赶超海外。

“我国光伏产业发展仍然面临内外诸多挑战,如同质化竞争比较严重,基础研发有待提升,前瞻技术储备相对不足等。”工信部电子信息司副巡视员侯建仁曾公开表示道。

近年来,中国光伏行业也在频繁突破世界纪录,这固然是技术研发的巨大进步,但此种进步几乎都局限于细分技术路线中,如N型TOPCon、HJT、IBC、单晶PERC电池等。虽然这些都很重要,但对预测光伏行业未来主流发展方向的参考价值有限。因为这些纪录都未能在硅基层面超越原有纪录,高精尖的最顶端还是掌握在外国手中。

上一个硅基层面的转化效率世界纪录,是日本公司Kaneka于2017年采用异质结+IBC复合技术创造的,转换效率为26.7%。此后,该纪录便再无人可突破,哪怕是0.01%的提升。光电转换效率的科研攻关难度可见一斑。

作为全球光伏龙头企业,隆基一直致力于自主研发能力的培养与开拓,广泛布局了多条技术路线,进行全面深入研究。从2021年4月至此之前,隆基已经连续11次在不同“组别”中打破电池效率世界纪录。

不断量变积累之下,隆基的技术突破开始发生质变,呈现出全面领先之势。近一个多月的时间里,隆基先后创下了26.74%、26.78%硅电池转换效率世界记录,再加上最新的26.81%,可谓是“连中三元”。这样的创新突破力度,是此前任何一家企业都不曾做到的。

隆基在硅电池层面创下的世界纪录,属实证明中国光伏不仅制造强,底层技术研发实力同样很强。

阶段性胜利与长期主义

隆基创造的硅电池转换效率世界纪录,相较日本公司的纪录看似仅高了0.11%,但其影响是具有里程碑意义的,将给中国乃至全球光伏产业带来巨大价值。

在光伏行业,以晶硅电池20%转换效率为标准,此后每提高一个百分点,就可以为下游电站节约5%以上的装机成本。在此背景下,即便将电池效率提升0.01%,一旦放到全球每年几百吉瓦新增装机的规模上,产生的价值都是一笔天文数字。

据了解,隆基此次刷新的硅电池转换效率世界纪录是以可量产设备、技术和全硅片大面积为目标创造的,这意味着投入产业化更为容易,产生商业价值的周期会更短。

对此,有研究机构预测:基于隆基效率的可量产前景,我们判断,随着HJT降本增效进展持续推进,2023年HJT将成为越来越多存量电池片厂商关注的晶硅电池解决方案,且各家头部主流电池片厂将于2023年开启HJT的GW级扩产。

由此可见,隆基此次突破晶硅电池效率,已开始影响了行业的认知与发展走向。

值得一提的是,虽然此次隆基依靠HJT技术取得了硅基层面转换效率的世界纪录,但却从未将HJT定义为晶硅电池的终极方向。

一直以来,隆基坚持的都是“长期主义”,即锚定那些挖潜空间最大的,而不一定是当前表现最好的技术。在找到符合“长期主义”的方向之前,一切成果都只算是阶段性胜利。

在公布此次创下晶硅电池效率世界纪录后,隆基绿能中央研究院副院长徐希翔表示,公司此次创下的26.81%的世界纪录只使用了HJT技术,目前正在研究HJT+IBC技术,以及和其他先进技术的结合,未来效率还有进一步提升的空间。

隆基总裁李振国也表示:“下一代光伏电池技术,无论是TOPCon、IBC、HJT,包括这些技术的融合和杂化,在量产上未来三年左右会实现26%到27%的量产效率。”

由此可见,在隆基眼中,当下所有的光伏技术路线,仍未到“决胜负”的时刻。在“长期主义”理念下,隆基的探索还在继续,中国光伏还能更行!

作者:于耀翔

来源:华夏能源网


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