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田清勇:鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

2024-09-19 14:03:21 中國能源網(wǎng)

昆山協(xié)鑫光電材料有限公司總經(jīng)理田清勇:首先介紹一下協(xié)鑫團隊的發(fā)展歷史:協(xié)鑫早期做薄膜電池OPV,2013年轉(zhuǎn)做鈣鈦礦,因為鈣鈦礦和OPV的結(jié)構(gòu)非常類似,只是把原來傳統(tǒng)的有機染料換成了鈣鈦礦有機和無機雜化的染料。2014年我們投建了全球第一條中試規(guī)模的鈣鈦礦大面積組件生產(chǎn)線,65×45平方厘米,有效面積1000~2000平方厘米。2016年加入?yún)f(xié)鑫集團,2019年大尺寸組件獲得了15.3%的效率,現(xiàn)在看起來不高,但在當時也是全球首屈一指的。基于這樣的成果,我們在2020~2021年啟動了100兆瓦生產(chǎn)線的建設(shè)目標,它的尺寸是1×2米,也是匹配當時晶硅的主流產(chǎn)線,166硅片,尺寸差不多也是1×2米,整個產(chǎn)線的設(shè)計既有單結(jié)也會兼顧疊層路線。

近期,基于1×2米三年的開發(fā)成果,我們從效率不到10%提升到今年年初的19%,我們認為單結(jié)電池已經(jīng)做到了一定技術(shù)水平,但是因為整個行業(yè)的發(fā)展,晶硅的成本及效率不斷地發(fā)展,單結(jié)的鈣鈦礦要實現(xiàn)一個比較好的競爭優(yōu)勢,現(xiàn)在還比較難以實現(xiàn),所以在去年年底,我們把公司的重點產(chǎn)品轉(zhuǎn)向鈣鈦礦和晶硅的疊層產(chǎn)品,目前我們的疊層組件效率,兩平方左右的已經(jīng)超過26%,我們認為它已經(jīng)具有了一定的市場競爭力水平,并且我們已經(jīng)啟動融資,啟動建設(shè),計劃在明年推出1.2×2.4米鈣鈦礦晶硅的疊層組件產(chǎn)品。

重點介紹一下我們有競爭力產(chǎn)品的技術(shù)方案,從19%的單結(jié)到27%的疊層。我們的產(chǎn)業(yè)相對于目前的晶硅產(chǎn)業(yè)其實是一種技術(shù)升級,簡單來說就是把現(xiàn)在的晶硅產(chǎn)業(yè),把前面的玻璃板換成了鈣鈦礦電池,因為鈣鈦礦電池雖然結(jié)構(gòu)比較復雜,會有若干層薄膜結(jié)構(gòu),還有激光刻線,但是它的整個厚度只有將近2微米。我們把玻璃換成鈣鈦礦電池之后對整個工藝來講并沒有特別大的變化,相當于在組件廠將組件和傳統(tǒng)晶硅組件層壓在一起,就實現(xiàn)了一個新產(chǎn)品的制作。

很多人在擔心把鈣鈦礦和晶硅合在一起,成本會不會特別高,讓市場無法接受。這一點我們可以通過兩個方面來解釋。首先,我們從電站系統(tǒng)端的成本來考慮這個問題,因為整個系統(tǒng)端有一個VOS的攤薄,所以本身組件成本就可以比傳統(tǒng)晶硅更高一些,這塊來自于對系統(tǒng)端的節(jié)省,是比較容易實現(xiàn)的。我們認為吉瓦級的產(chǎn)線正常投入使用之后,有26%、27%甚至28%的組件出貨,其實就可以實現(xiàn)。

另外一個難度稍微大一點的,是要實現(xiàn)鈣鈦礦單瓦組件成本和晶硅單瓦組件成本的打平,主要依賴于效率的提升。相對于傳統(tǒng)晶硅,物料成本肯定有所增加,要增加若干個膜層,還要增加工藝,這一塊我們核算過,在一定的規(guī)模下,可以增加大概20%~30%的成本,可以實現(xiàn)相對于傳統(tǒng)晶硅22%~23%效率的提升,這一塊也可以打平。組件端的成本打平比系統(tǒng)端的成本打平難度要高不少。

隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,我們甚至可以做到單瓦疊層組件的成本比單瓦晶硅的成本還要低,當然這需要更高的組件效率,需要更好的技術(shù)。

大家還關(guān)心的一點就是鈣鈦礦組件的穩(wěn)定性,作為一個長壽命的產(chǎn)品,組件一般要求25年甚至更長的使用壽命,因為這關(guān)系到投建電站之后長期收益的計算。目前我們獲得的成績是單結(jié)的鈣鈦礦組件已經(jīng)在國際上最權(quán)威的認證結(jié)構(gòu)TUV萊茵獲得了穩(wěn)定性和安全性的測試,這是在今年5月份獲得的。代表我們單結(jié)組件材料的穩(wěn)定性和效率都已經(jīng)做到可以面向市場,因為這個標準是基于晶硅的一個標準,晶硅能過的測試我們都能完全通過。對于鈣鈦礦和晶硅疊層這種全新的產(chǎn)品,肯定還需要重新做一遍認證。

我們的未來規(guī)劃:

技術(shù)上的規(guī)劃,首先要實現(xiàn)效率提升,要在疊層電池上獲得更高的效率,我們計劃明年在量產(chǎn)線上作出27%的疊層組件,實現(xiàn)更好的競爭力,而26%、27%的這樣的效率是晶硅單結(jié)組件幾乎無法實現(xiàn)的。

為了配套我們的規(guī)劃,我們在昆山建設(shè)了新的吉瓦級的基地,目前工程正在如火如荼地的進行中,預計廠區(qū)將在今年10月份交付使用,產(chǎn)線組件也會陸續(xù)完成。基地落成的時候歡迎大家前來指導工作,進行技術(shù)交流。




責任編輯: 李穎