1月18日，第三屆光伏產業鏈創新合作高峰論壇在蘇州舉行，旨在增進“黃金時代”下光伏產業鏈的創新與協同。

本次論壇由由亞洲光伏產業協會、保利協鑫能源控股有限公司聯合主辦，近500余位嘉賓代表參與論壇，聚焦光伏產業鏈，共議光伏發電在新能源領域的發展之道。

論壇上，國家發改委能源研究所原研究院王斯成教授、中國光伏行業協會秘書長王勃華先生、上海市太陽能學會理事長、上海交通大學沈文忠教授、中信證券電力設備與新能源行業首席分析師弓永峰、保利協鑫能源控股有限公司首席技術官萬躍鵬等專家學者發表了主旨演講。阿特斯、韓華、英利、騰暉、晉能、茂迪、英穩達、VINA CELL等企業領導將參與本次論壇主題對話。

以下為上海市太陽能學會理事長、上海交通大學教授 沈文忠發言：


非常高興有這個機會跟大家一起交流，我來自上海交通大學，感謝李總的介紹和協鑫的邀請。

我是專門從事電池研發方面工作，現在太陽能電池市場的主流是（PE—PER）和黑硅，有一個新技術這幾年慢慢成為熱點，今天跟大家介紹的是晶硅的雙面電池技術以及應用的情況。

一、發展簡史；二、晶硅雙面電池技術；三、優勢及應用；四，晶硅雙面電池發展趨勢；
雙面電池的發展簡史，1954年晶硅真正成為電池應用，這是一個非常復雜的電池，雙面電池的應用在空間上大家可以看到有非常多的應用。2010年左右的產業化開始布局，包括國內的英利，包括以色列的公司，以及韓國的LG公司，包括日本的公司PVJS。

13年日本有一個GW量級的大型電站已經在應用，15年國內電也開始做一些產業化的探索，特別是在2016年到2017年有很多的電池公司都進行了雙面電池的產業化應用工作。雙面電池既可以是N型又可以是P型，可以是單晶也可以是多晶的。

在國外可以看到Georgla Tech的技術，包括INES的技術，包括IMES電鍍的技術。

英利熊貓電池早期引進一線的技術進行相關產業化的工作，從2010年開始的發展歷程，現在的雙面產業化可以做到90%，效率正面是21.5%左右，背面是超過19%。

早期英利進行N型電池引進研發過程當中，我們跟羚羊合作，做了P型的雙面電池，后面沒有進一步產業化的工作，留下了一篇論文，這也是國內最早從N型電池產業研發工作的一個論文。

現在的雙面電池技術可以分為三類，第一類是n—PERT+技術，第二個是n—SHJ+技術，第三類是PEPC技術。

先來看n—PERT的技術，最大的特點是雙面率比較高，可以達到90%左右，形成的方式有四種，比如說兩面擴散，有一面擴散，一面離子作用，由于這四種方式的同時存在，每個技術都有公司參與相關的產業化工作，所以我們認為標準不統一，導致市場的發展還是面臨一定的困難，但是由于各種技術多有相關的優點和缺點，所以使得不同的企業有不同的選擇。

比較三種技術相關的路線圖，可以看到相對而言兩面擴散的方案比較復雜。這是國內2015年航天機電一起做的產業化的工作，大家可以看到相關的新聞報道，我們跟他們合作在鈍化上面做一些深入的工作。

這是15年做的一個工作，正面是20.9%，背面是18.5%左右。

旋涂的方式，我給出了前幾年的一個數據，旋涂擴散的方式還是比較不錯，效率比離子注入的方式稍微低一些，結果可以看到是20.6%左右的水平。

雙面電池也可以跟半片、疊片、無主柵聯系起來。

去年開始羚羊重新進入了電池技術的市場，采用的就是雙面電池技術。
第二種技術是國內有些企業在進入的一個市場，就是異質結太陽電池技術，我14年寫了硅基異質結太陽電池物理與器件。最大的好處工藝步驟比較短，只有四個步驟，相對傳統電池六個步驟而言，但是每一步非常具有挑戰，更多的是薄膜電池技術，在n型硅片上面正反兩面都是非常薄的一個薄膜技術。這種電池現在產業化的效率是三洋，松下做的最好，實驗室水平做到24.7%，目標是做25%，量產水平大概是在22.5%左右。跟下一步的晶硅電池技術可以完美的結合，現在最好的水平大面積上可以做到25.6%，這也是晶硅電池的世界紀錄，所以晶硅電池要超過25%一定是這兩種技術可以疊加起來的。

這個是剛才介紹的863項目，跟協鑫集成合作的一個2MW的中試線，這幾年發展了一些新的技術，比如說無主柵的背景技術，產業化可以達到22%的水平，這個工作也會在PRP上面發表。

這種電池最大的好處雙面率是三種電池當中最高的，雙面率達到95%以上，這個是我們測量的電池的性能，基本上是產業化的數據是可以達到95%。

進一步在電池上加一些小容量的制備，我們做的實驗是35微米的薄片上面也能達到一個非常好的光學限光的效果。

這種電池還有一個好處就是所謂的船下型，可以跟蹤。不需要追蹤就能實現很好的一個發電量，我們的測算表明它的一年發電量可以提升1.5%左右，電池效率提高1.5%其實是非常困難的，但是小容面結合，異質結電池實現電池技術的話還是可以減少由角度變化對光的損失。

協鑫集成發布了相關的組件，也是達到400瓦左右的供需，剛才王秘書長介紹了我們在參與160MW的異質結電池的產業化工作，從17年開始。

第三個就是p—PERC雙面電池技術，缺點是雙面率比較低，只有70%左右，做得好可以做到75%—80%左右。現在采用的技術主要有三種，中間一種還不是太成熟，主要是兩種技術采用當中，主流的技術是第三種，也就是需要開口再加上對整的一個技術。

第一種技術是以ECN為代表，采用燒穿鋁漿的方案，優點是無需激光開孔步驟，成本可以做到比較低。

第二種技術是SolarWorld為代表，在目前的PERC電池工藝基礎上將全鋁背場調整為局部鋁柵線結構，優點是可以提高開壓，缺點是印刷需要對準。

這種電池既可以做雙玻也可以做單玻。這個表當中大家可以看到，有歐洲很多的研發機構和公司在做相關的工作。正面的效率可以做到21%左右。國際上現在這方面研發做的最好是德國的ISFH，正面是21.5%，背面是16.%，雙面率是80%，它的厚度調整，從200納米變到80納米，鋁的背面的面積是原來的14.2%，而且每片的消耗量是原來大概的10%左右，國內的數據一般都是可以達到30%左右。國內很多公司參與了相關的產業化工作，比如隆基，大概現在是最好水平可以做到80%左右的水平。這是天合的數據，正面做的非常不錯，但是背面的效率企業的差異性還是比較大。

協鑫集成主要以做多晶黑硅雙面，多晶的雙面電池技術做的不錯，雙面率是70%。航天機電做的雙面正面是21.4%，雙面率68%左右。這里面還有一個問題就是色差，拋光非常重要，顏色的分選，在自動化上的選擇非常重要。

中國光伏一個新的產品就是雙面電池，這是去年3月份日本展會以后的一個報道，包括臺灣的公司也在參與雙面電池產業化的工作。這種電池最大的好處是，第一非常適合于薄片化，現在到100微米以下的電池技術用雙面電池技術也可以來實現。第二個它的生產輔料，特別是金屬輔料減少了。第三個它的環保設備的磨損小。第四PV組件性能進一步提升，溫度低。應用場景非常豐富，特別是數字安裝上，不受安裝方向的限制，背面與正面一樣，而其他的單面電池組件可能達不到這么好的效果。

這是比較特殊的場合，創面組件有非常好的應用前景。

發電量，這是日本早年的發電量的比較，在正南方安裝大概可以多發30%左右的量，是原來的1.3倍左右，優勢還不是非常明顯。如果是背面反光比較強的，比如說雪地上面反射比較強應該可以多發40%左右的發電量。更大的特色體現在數字安裝上面，南北向多發40%，如果東西方向安裝可以多80%。

對于n型雙面電池組件而言，發電量在白天可以多發27.1%的發電量，而且是隨著日照強度的降低，它的優勢更加明顯，所以早晨或者傍晚的時候在低日照強度下它的發電量優勢更加明顯。

國內的領跑者當中有相關的應用，主要是給了兩個例子，一個是英利的領跑者多發15.6%，最新的數據達到20%左右。熊貓電站當中也能多發15%以上的電。

這個是日本較長時間的一個電站，13年12月份安裝，規模是1.25MW，每個月都有詳細的數據，背面的發電量是黃色的，背面發電性能非常不錯，統計兩年多的時間可以看到發電的增益是25.1%，這是一個固定安裝。

現在雙玻組件非常熱門，雙玻組件配雙面電池是最佳的組合，雙玻電池配單面電池不是最好的，特別是適合于水面光伏，睡眠的反射率比較高，組件溫度比較低，而且容易清洗，這幾個特殊的優異條件配雙面電池也是非常好的一個應用。

更好的應用是雙面組件+跟蹤系統，我們給出隆基和天合的數字，雙面組件配跟蹤系統再多發40%的電沒有問題，這個是實時數據給出來的。

未來的趨勢，2000年單面是大眾的市場，雙面是非常小眾的市場，到2018年左右再看誰也不敢說雙面沒有前途，特別是PERC雙面進入以后，雙面進入了一個新的發展時期。到2030年未來八年以后，單面可能會是一個非常小眾的市場，絕大部分都是雙面的市場，所以雙面配跟蹤進一步降低度電成本這是一個非常好現象。

現在的雙面電池技術還是非常初步的，這是英利前幾年給出的技術路線發展圖，很多的技術都可以疊加進去，比如表面鈍化還有很大的優化空間。

這是我們做的TOPCon結合的例子，進一步提高雙面電池的效率。
對于PERC而言這個技術是嬰兒，后面做結合，很多企業已經在做，還可以有p—PERC+famly。

現在的雙面率還是比較低，對于PERC而言大概是70%—75%左右，更大的挑戰來自于背面，就是優化三線和陰影。

這里面有一些國外的計算，怎么樣實現好的PERC雙面電池技術，首先從三線的選擇當中他們的計算結果表明一定要采用三線以上，他們研究所采用的模組三的技術可以做到22%以上，PERC雙敏技術。同時可以看到需要鋁漿的配合，希望PERC雙面的鋁漿延展性、寬度小于150微米，而現在傳統的到200微米以上。

對硅片本身的質量要求也有一定的挑戰，這張圖可以看到在雙層鈍化模式下面，硅片壽命的影響，要做到雙面率達到90%，在PERC雙面率上面我們希望能夠在優化氮化硅的鈍化下面是完全有可能實現的，前提條件是要求材料的少子壽命比較高。

我簡單給大家介紹這些，謝謝大家。


（根據現場速記整理，未經本人審閱。）

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