9月在比利時(shí)舉行的2018年度PVSEC會(huì)議上，德國(guó)FraunhoferCSP(弗勞恩霍夫光伏晶硅研究中心)的七位科研人員，共同發(fā)布一份研究報(bào)告Benchmarking lightand elevated induced degradation，LETID。此次用于測(cè)試的組件都是Fraunhofer的研究人員在市場(chǎng)上隨機(jī)采購(gòu)的，不是通常企業(yè)為測(cè)試而專門(mén)制作的那種“golden”樣件。可以說(shuō)，選中測(cè)試的組件代表了市場(chǎng)上流通組件的普遍特性。

     報(bào)告詳細(xì)介紹了單多晶PERC組件的LeTID，即‘光照和高溫導(dǎo)致的衰減’測(cè)試結(jié)果。報(bào)告結(jié)果顯示，單晶PERC組件光衰平均超出多晶PERC組件1.7%以上。

     他們共挑選了6個(gè)不同品牌的單晶PERC組件和3個(gè)不同品牌的多晶PERC組件。每一類品牌的組件，各選購(gòu)兩件，共9對(duì)組件，18件樣品。

     R.Gottschalg, Fraunhofer CSP, 35th EUPVSEC, 2018

     在相同加嚴(yán)測(cè)試條件下，他們對(duì)18件樣品(每組2件，共9組)進(jìn)行了衰減測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，3組多晶PERC的6件樣品，光衰全部小于2%, 其中1組幾乎沒(méi)有衰減;而6組單晶PERC的12件樣品中，組件最大衰減超過(guò)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。

或許有人會(huì)問(wèn)，F(xiàn)raunhofer太陽(yáng)能研究所的結(jié)果可信嗎?

     根據(jù)百度搜索結(jié)果，F(xiàn)raunhofer太陽(yáng)能研究所，1986年在德國(guó)成立，是目前歐洲最大的太陽(yáng)能測(cè)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(jí)的光伏測(cè)試中心。Fraunhofer被很多客戶指定為權(quán)威可信的第三方組件測(cè)試機(jī)構(gòu)，其測(cè)試結(jié)果是很多組件性能糾紛的終極評(píng)判依據(jù)。

     為什么PERC技術(shù)沒(méi)有真正解決單晶嚴(yán)重的衰減問(wèn)題呢?

     常規(guī)單晶的衰減是單晶硅材料先天性缺陷導(dǎo)致的。

     單晶的先天特性是由其半導(dǎo)體物理特性決定的。

     光衰減的因子之一在于硅片的含氧量。硅片的含氧量越高，光衰減就越大。多晶硅片氧含量少于單晶。

     多晶硅片的氧含量遠(yuǎn)低于單晶，從而導(dǎo)致光衰的‘硼氧’對(duì)缺陷濃度遠(yuǎn)低于單晶，因此常規(guī)多晶組件光衰小于單晶，這已是行業(yè)共識(shí)。這體現(xiàn)在幾乎所有廠商的多晶組件首年衰減質(zhì)保都要較單晶低≥0.5%，因此對(duì)于注重收益率的大中型電站來(lái)說(shuō)，幾乎無(wú)一例外地采用多晶組件。

     PERC技術(shù)在提升電池效率和組件功率的同時(shí)，光衰的風(fēng)險(xiǎn)也大幅度增加。因此在單晶PERC和多晶PERC的制造過(guò)程中，必須采取電池抗光衰處理。常見(jiàn)的抗光衰處理措施是通過(guò)硅片摻雜方式變更、電池制程優(yōu)化、電池片氫鈍化等。

     另一個(gè)誤解的重要原因在于，目前光衰測(cè)試條件過(guò)于寬松，沒(méi)有考慮高溫對(duì)硅片衰減的影響，從而低估了單晶PERC的光衰風(fēng)險(xiǎn)。

     正如Fraunhofer報(bào)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(dá)6%。

那么多晶PERC組件的光衰表現(xiàn)如何?

       阿特斯的研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)多晶PERC的衰減機(jī)理和抗光衰處理措施進(jìn)行了5年以上的深入研究，對(duì)材料、工藝、設(shè)備和衰減的測(cè)試方法方面，積累了很多經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，也自主研發(fā)了抗光衰問(wèn)題的技術(shù)和工藝。阿特斯在2018年實(shí)現(xiàn)了GW級(jí)的低光衰多晶PERC電池和組件的量產(chǎn)，并計(jì)劃在2019年初，實(shí)現(xiàn)所有多晶產(chǎn)品PERC化。

     我們室外組件測(cè)試監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示，阿特斯多晶PERC組件的光衰比我們常規(guī)多晶組件還要低，長(zhǎng)時(shí)間光衰均值<1%，組件發(fā)電量表現(xiàn)非常優(yōu)秀。

     為了多方驗(yàn)證阿特斯多晶PERC組件光衰減的結(jié)果，我們也把多晶PERC電池送到澳大利亞新南威爾士大學(xué)UNSW測(cè)試。UNSW的光衰測(cè)試是在加嚴(yán)的條件下進(jìn)行的：1000W/m2，75℃，200小時(shí)。在這種加嚴(yán)條件下，阿特斯多晶PERC電池光衰均值不到2%。UNSW氫鈍化項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Abbott Malcolm博士說(shuō)：這是UNSW測(cè)試過(guò)的所有多晶PERC電池中光衰表現(xiàn)最低的。

     UNSW和Fraunhofer的測(cè)試結(jié)果再次證明了阿特斯多晶PERC產(chǎn)品衰減很低，比常規(guī)多晶或單晶PERC更有LCOE優(yōu)勢(shì)。

     總結(jié)和建議：

     1. 單晶、多晶，本是兄弟，各有千秋。

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

     3. 光伏業(yè)應(yīng)立即出臺(tái)新的標(biāo)準(zhǔn)，電池片和組件光衰測(cè)試不能只考慮光照導(dǎo)致的衰減，必須加嚴(yán)測(cè)試條件，同時(shí)考慮‘光照和高溫導(dǎo)致的衰減’。

     4. 晶硅PERC技術(shù)發(fā)展，需要推廣摻鎵、光注入退火、電注入退火等新技術(shù)，并用科學(xué)的數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)這些新技術(shù)對(duì)單、多晶組件的效果。