單多晶,本是兄弟

單多晶,本是兄弟

昨天,兩則新聞又引起了行業的熱議。當然,這次又是圍繞單多晶之爭。

第一則新聞,由能源圈發佈,標題是《張國寶和隆基的李振國通了個電話,信息量很大》一文,發佈時間13點32分,以下為原文——

張國寶:原國家能源局局長昨日一則消息,隆基單晶硅片的價格從10年前(2008年)的100元/片,10月22日下降到了3.05/片。於是和隆基的李振國總裁通話瞭解情況。他告訴我一些信息:光伏組件從10年前的35元/瓦下降到現在的2元/瓦世界上許多地方光伏發電價格已經可以不要補貼與傳統化石能源發電成本競爭了。如果儲能能配合好,可再生能源可以比傳統化石能源發電有競爭力。隆基單晶硅片產量已經佔世界的40%
,從2011年起就據全球第一,具有絕對優勢。據李振國總經理告,現在光伏電池中,單晶光伏的比重巳經迅速上升到52%,他認為多晶光伏肯定失去了競爭力,將淘汰出局。我問他原料多晶硅從哪裡採購?他告訴我,現在主要採購於國內的特變電工德國的瓦克公司等。我問他為什麼沒有采購協鑫的多晶硅?他說因為協鑫已經自己向下遊延伸,生產硅片和太陽能組件了。我問他為什麼沒有提到從美國道康寧公司下屬的漢姆洛克進口,這可是過去向中國出口多晶硅的主要公司。他說,自從美國對中國的光伏產品進行雙方調查提高關稅後,中國也反制提高了從美國進口多晶硅的關稅,使得美國的多晶硅產品完全失去了競爭力,基本上已經退出中國市場。這也可以說是美國的貿易保護主義搬起石頭砸了自己腳的一個案例。李振國總裁介紹的這些情況是否完全屬實?也請行業的同志們討論指正。隆基公司是李振國從華山半導體下海創業創辦的,僅僅十來年時間取得年銷售額近200億元,利潤30多億元,產量全球第一。這和我“一個草根產業在中國的崛起”描述的情景完全一致。

此文一出,阿特斯董事長瞿曉鏵也亮出了自己與張局長的交流對話:

我和張局長的交流:

張主任,一方面為中國光伏“江山代有才人出”而欣喜,另一方面不認同“單晶淘汰多晶”的論調。潮漲潮落,五年前大家還認為單晶會被淘汰呢?

同時,政府不應做技術的評判者,讓市場去評論,讓子彈飛一會兒……

至於光伏界的天下第一,已經出過若干了,各領風騷三五年,每次都讓領導們激動,“厲害了,我的伏”

當天晚上7點59分,阿特斯陽光電力集團微信公號發佈了一篇,題目為《德國Fraunhofe ISE最新報告再次證明:PERC時代,單晶衰減依然比多晶高》的文章,以下為全文——

9月在比利時舉行的2018年度PVSEC會議上,德國FraunhoferCSP(弗勞恩霍夫光伏晶硅研究中心)的七位科研人員,共同發佈一份研究報告Benchmarking lightand elevated induced degradation,LETID。報告詳細介紹了單多晶PERC組件的LeTID,即‘光照和高溫導致的衰減’測試結果。報告結果顯示,單晶PERC組件光衰平均超出多晶PERC組件1.7%以上。

此次用於測試的組件都是Fraunhofer的研究人員在市場上隨機採購的,不是通常企業為測試而專門製作的那種“golden”樣件。可以說,選中測試的組件代表了市場上流通組件的普遍特性。他們共挑選了6個不同品牌的單晶PERC組件和3個不同品牌的多晶PERC組件。每一類品牌的組件,各選購兩件,共9對組件,18件樣品。在相同加嚴測試條件下,他們對18件樣品(每組2件,共9組)進行了衰減測試。測試結果表明,3組多晶PERC的6件樣品,光衰全部小於2%, 其中1組幾乎沒有衰減;而6組單晶PERC的12件樣品中,組件最大衰減超過6%。多晶平均衰減 0.9%左右,單晶平均衰減 2.6%左右。單晶PERC組件光衰平均超出多晶PERC組件1.7%以上。
單多晶,本是兄弟


R.Gottschalg, Fraunhofer CSP, 35th EUPVSEC, 2018這個結果讓光伏界的吃瓜群眾們有些震驚。不是說單晶PERC解決了單晶的光致衰減問題,要全面取代多晶了嗎?或許有人會問,Fraunhofer太陽能研究所的結果可信嗎?根據百度搜索結果,Fraunhofer太陽能研究所,1986年在德國成立,是目前歐洲最大的太陽能測試中心,共有1200名員工。截止2016年底,該研究所共有123名博士,是全球重量級的光伏測試中心。Fraunhofer被很多客戶指定為權威可信的第三方組件測試機構,其測試結果是很多組件性能糾紛的終極評判依據。此次權威的Fraunhofer報告顯示,單晶先天不足的衰減問題,並沒有因為採用了PERC技術,就想當然的得到解決,18件組件測試結果顯示單晶PERC組件平均衰減比多晶PERC組件高1.7%以上。為什麼PERC技術沒有真正解決單晶嚴重的衰減問題呢?常規單晶的衰減是單晶硅材料先天性缺陷導致的。單晶的先天特性是由其半導體物理特性決定的。光衰減的因子之一在於硅片的含氧量。硅片的含氧量越高,光衰減就越大。多晶硅片氧含量少於單晶。多晶硅片的氧含量遠低於單晶,從而導致光衰的‘硼氧’對缺陷濃度遠低於單晶,因此常規多晶組件光衰小於單晶,這已是行業共識。這體現在幾乎所有廠商的多晶組件首年衰減質保都要較單晶低≥0.5%,因此對於注重收益率的大中型電站來說,幾乎無一例外地採用多晶組件。
多晶PERC光衰風險低於單晶PERC2018年光伏進入PERC全面導入時代,有些人認為單晶的光衰風險因此解除了。這完全是誤解!PERC技術在提升電池效率和組件功率的同時,光衰的風險也大幅度增加。因此在單晶PERC和多晶PERC的製造過程中,必須採取電池抗光衰處理。常見的抗光衰處理措施是通過硅片摻雜方式變更、電池製程優化、電池片氫鈍化等。另一個誤解的重要原因在於,目前光衰測試條件過於寬鬆,沒有考慮高溫對硅片衰減的影響,從而低估了單晶PERC的光衰風險。正如Fraunhofer報告的那樣:在光照和溫度的共同作用下,單晶PERC衰減幅度大,最高達6%。那麼多晶PERC組件的光衰表現如何?阿特斯的研發團隊對多晶PERC的衰減機理和抗光衰處理措施進行了5年以上的深入研究,對材料、工藝、設備和衰減的測試方法方面,積累了很多經驗和教訓,也自主研發了抗光衰問題的技術和工藝。阿特斯在2018年實現了GW級的低光衰多晶PERC電池和組件的量產,並計劃在2019年初,實現所有多晶產品PERC化。我們室外組件測試監控數據顯示,阿特斯多晶PERC組件的光衰比我們常規多晶組件還要低,長時間光衰均值<1%,組件發電量表現非常優秀。

單多晶,本是兄弟


為了多方驗證阿特斯多晶PERC組件光衰減的結果,我們也把多晶PERC電池送到澳大利亞新南威爾士大學UNSW測試。UNSW的光衰測試是在加嚴的條件下進行的:1000W/m2,75℃,200小時。在這種加嚴條件下,阿特斯多晶PERC電池光衰均值不到2%。UNSW氫鈍化項目負責人Abbott Malcolm博士說:這是UNSW測試過的所有多晶PERC電池中光衰表現最低的。
UNSW和Fraunhofer的測試結果再次證明了阿特斯多晶PERC產品衰減很低,比常規多晶或單晶PERC更有LCOE優勢。光伏行業已進入技術碾壓市場的時代。阿特斯的技術創新,給市場帶來了高效、高品質的組件產品,真正可以做到“少花錢,多發電”!

總結和建議

1. 單晶、多晶,本是兄弟,各有千秋。

2. Fraunhofer研究結果顯示:多晶PERC光伏組件比單晶PERC光衰更低。

3. 光伏業應立即出臺新的標準,電池片和組件光衰測試不能只考慮光照導致的衰減,必須加嚴測試條件,同時考慮‘光照和高溫導致的衰減’。

4. 晶硅PERC技術發展,需要推廣摻鎵、光注入退火、電注入退火等新技術,並用科學的數據來檢驗這些新技術對單、多晶組件的效果。

兩文熱議,毫無疑問,勢必要展開新一輪業內技術討論。當然,希望兩種技術路線繼續推進行業進步,早日實現平價上網才好。下面,來看一些行業評論: 

10月24日上午,王淑娟老師在朋友圈這麼說——

今天被這篇單多晶衰減討論文章刷屏,對文中的數據說點個人看法,純屬討論,不對請指正。
1)這張圖的測試時間只有700小時,也就是不足30天,主要是光致衰減LID。
按照國家規定,單、多晶的首年衰減不能超過2.5%和3%,但這組數據裡面,單晶一個月衰減就高達2-6%。如果LID後期能夠一定程度上恢復,個人認為應該用恢復後的結果作比較更加準確,畢竟一個月的發電量影響不大;如果LID後期不能恢復,那這5種品牌的單晶組件都是不符合國家標準的。
2)每個品牌的組件都選了兩組,分別用實線和虛線表示。兩個多晶的實、虛線基本在一起,說明同一品牌表現相當;而5個單晶的實、虛線相差很大,比如單晶品牌6,也就是衰減到6%的那個,另外一個組件,虛線的那個,衰減只有2%,表明同一品牌兩組表現出來的差異性非常大,為什麼會這樣?
3)多晶1和單晶1表現都非常優秀,LID不到0.5%,說明我之前一直強調的觀點,品牌質量對衰減的影響,遠高於單多晶之間的差異。

吃瓜群眾把協鑫也給扯進來了,他說——

隆基和協鑫是對手關係不知道?協鑫碰過的項目,隆基不碰,隆基碰過的項目,協鑫不碰。

還有業內人士套用鄧小平同志的“貓論”,表示——

不管黑貓白貓,抓住老鼠就是好貓;不管單晶多晶,發電有保證就是好東西。


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