新技术有望突破光电转化率瓶颈 单晶硅光伏电池获PERC支撑

随着产业不断发展，一些新的技术正在光伏领域崭露头角。

近日，美国SolarWorld宣布将在2015年投资1000万美元，在俄勒冈州Hillsboro工厂扩大其光伏电池和组件的产能。根据计划，SolarWorld公司会将组件产能从390兆瓦增至530兆瓦，并将其100兆瓦的太阳能电池生产转化为使用钝化发射极触点(PERC)技术。

虽然SolarWorld对外表示，投资的主要目的是增加产能，但与此同时，其也希望借此机会将PERC电池的转化效率从19%以上提升至超过20%。

事实上，除了SolarWorld，目前全球范围内有很多电池厂商都在加速PERC技术的导入。据了解，我国台湾地区Sunrise现已经导入5条PERC生产线，单晶电池转化效率最高达20.7%;韩华Q-cells导入2条生产线，单晶电池转化效率达20.2%;部分多晶电池厂商导入PERC技术后，电池转化效率最高达18.4%-18.5%。

PERC技术广受追捧

所谓PERC技术，即钝化发射极背面接触，利用SiNx或Al2O3在电池背面形成钝化层，作为背反射器，增加长波光的吸收，同时将P-N极间的电势差最大化，降低电子复合。其最核心的目的是：提升电池转化效率。

而提高光伏电池转化效率是光伏发电降低度电成本的关键要素。从某种程度上说，低成本高效电池的发展决定光伏替代传统能源的速度。“坦率地说，经过十余年的发展，国内光伏产业光电转化效率的继续提高已面临瓶颈。”一位不愿具名的产业界人士向记者表示，“而一段时间以来，主流电池厂商们围绕转换效率提升进行了多种技术工艺的研究，其中PERC技术推广速度最快。PERC技术的出现，令业界看到了进一步提升光电转换效率的希望”。

该人士还向记者介绍，“PERC技术受到推崇主要是因为其改良的特征，新增设备投资相对背电极、HIT等N型电池技术低得多，一般只需要在普通电池生产线基础上增加少量设备，转换效率则会有较大幅度的提升”。

据记者了解，PERC技术目前在我国台湾的应用颇为广泛。调研机构EnergyTrend研究经理黄公晖表示：“PERC以具有竞争力的成本提供更高光电转化效率，其引发了该技术的应用需求激增。”EnergyTrend的一份报告称，中国台湾地区电池生产商已经比其它地区企业利用更多PERC技术，已经产生约1吉瓦的产量。“在后来居上的光伏市场—日本，中国台湾地区厂商应用PERC生产的光伏电池、组件的确赢得了更多业务。”黄公晖说。

更为乐观的是，NPD Solarbuzz副总裁分析师Finlay Colville预计，PERC电池技术全球产能到2014年底会超过2.5GW。

单晶获PERC有力支撑

值得注意的是，据记者掌握的一组数据显示，目前p型单晶PERC电池的实验室效率已由19.8%提升到了20.45%，标准p型多晶电池的量产效率则为17.2%至17.8%。这意味着，虽然在导入PERC技术后，单晶与多晶电池的转化效率都获得了提升，但幅度却是不同的。

“根据目前的统计，P型单晶应用PERC技术后可令转化效率提升1%，而多晶的提升为0.5%。”一位科研人员向记者介绍。

据了解，目前在比较主流技术路线中，多晶硅转化效率为17.5%至18%，直拉单晶为19%至19.2%。“应用了PERC技术，单晶可将转化效率从19%-19.2%提升至20%-20.2%(我国台湾一些厂家甚至可以做到20.5%)，而相比之下，多晶硅却只能将转化率从17.5%-18%提升至18%-18.5%。”上述科研人士称，“从海外和内地电池厂商的PERC技术应用情况看，PERC技术在单晶电池方面体现了更好的溢价优势和发展空间。PERC技术使单晶电池的转换效率提升高出1个百分点，而多晶电池仅为0.5个百分点。从溢价角度看，PERC技术对于单晶电池的收益更为明显，多晶电池的溢价基本被新增设备的折旧所抵消”。

“这产生出一个问题，由于PERC技术在P型单晶上更为优异的表现，使得技术应用造成的成本增加，对于那些单晶厂商而言十分值得。但与此同时，由于成本增加也仅仅会增加0.5个百分点(转化率)，相信很多多晶厂商会认为这得不偿失。”一位分析人士向记者表示，“而这(应用PERC技术)很有可能成为单晶与多晶抗衡的筹码”。

当然，着眼未来，对于PERC电池的关键挑战仍然在于降低生产成本。目前，p型单晶PERC电池的价格是标准p型多晶电池的1.5倍，价格上的差异反映出了这种先进电池结构的高成本。这种附加值等同于标准的单晶电池，也几乎是多晶电池价格的1.3倍。但是，PERC电池现在提供了更高的效率提升空间—其效率较标准多晶电池高15%，较标准单晶电池高7%。这表明，随着成本结构的持续改善和效率的不断提升，单晶PERC电池将会在与标准单晶电池技术的竞争之路上不断前行。