Fraunhofer ISE报告:单晶PERC组件光衰平均超出多晶PERC组件1.7%

作者: | 发布日期: 2018 年 10 月 24 日 9:26 | 分类: 产业资讯

9月在比利时举行的2018年度PVSEC会议上,德国FraunhoferCSP(弗劳恩霍夫光伏晶硅研究中心)的七位科研人员,共同发布一份研究报告Benchmarking lightand elevated induced degradation,LETID。此次用于测试的组件都是Fraunhofer的研究人员在市场上随机采购的,不是通常企业为测试而专门制作的那种“golden”样件。可以说,选中测试的组件代表了市场上流通组件的普遍特性。

报告详细介绍了单多晶PERC组件的LeTID,即‘光照和高温导致的衰减’测试结果。报告结果显示,单晶PERC组件光衰平均超出多晶PERC组件1.7%以上。

他们共挑选了6个不同品牌的单晶PERC组件和3个不同品牌的多晶PERC组件。每一类品牌的组件,各选购两件,共9对组件,18件样品。

在相同加严测试条件下,他们对18件样品(每组2件,共9组)进行了衰减测试。测试结果表明,3组多晶PERC的6件样品,光衰全部小于2%, 其中1组几乎没有衰减;而6组单晶PERC的12件样品中,组件最大衰减超过6%。多晶平均衰减 0.9%左右,单晶平均衰减 2.6%左右。单晶PERC组件光衰平均超出多晶PERC组件1.7%以上。

或许有人会问,Fraunhofer太阳能研究所的结果可信吗?

根据百度搜索结果,Fraunhofer太阳能研究所,1986年在德国成立,是目前欧洲最大的太阳能测试中心,共有1200名员工。截止2016年底,该研究所共有123名博士,是全球重量级的光伏测试中心。Fraunhofer被很多客户指定为权威可信的第三方组件测试机构,其测试结果是很多组件性能纠纷的终极评判依据。

为什么PERC技术没有真正解决单晶严重的衰减问题呢?

常规单晶的衰减是单晶硅材料先天性缺陷导致的。

单晶的先天特性是由其半导体物理特性决定的。

光衰减的因子之一在于硅片的含氧量。硅片的含氧量越高,光衰减就越大。多晶硅片氧含量少于单晶。

多晶硅片的氧含量远低于单晶,从而导致光衰的‘硼氧’对缺陷浓度远低于单晶,因此常规多晶组件光衰小于单晶,这已是行业共识。这体现在几乎所有厂商的多晶组件首年衰减质保都要较单晶低≥0.5%,因此对于注重收益率的大中型电站来说,几乎无一例外地采用多晶组件。

PERC技术在提升电池效率和组件功率的同时,光衰的风险也大幅度增加。因此在单晶PERC和多晶PERC的制造过程中,必须采取电池抗光衰处理。常见的抗光衰处理措施是通过硅片掺杂方式变更、电池制程优化、电池片氢钝化等。

另一个误解的重要原因在于,目前光衰测试条件过于宽松,没有考虑高温对硅片衰减的影响,从而低估了单晶PERC的光衰风险。

正如Fraunhofer报告的那样:在光照和温度的共同作用下,单晶PERC衰减幅度大,最高达6%。

那么多晶PERC组件的光衰表现如何?

阿特斯的研发团队对多晶PERC的衰减机理和抗光衰处理措施进行了5年以上的深入研究,对材料、工艺、设备和衰减的测试方法方面,积累了很多经验和教训,也自主研发了抗光衰问题的技术和工艺。阿特斯在2018年实现了GW级的低光衰多晶PERC电池和组件的量产,并计划在2019年初,实现所有多晶产品PERC化。

我们室外组件测试监控数据显示,阿特斯多晶PERC组件的光衰比我们常规多晶组件还要低,长时间光衰均值<1%,组件发电量表现非常优秀。

为了多方验证阿特斯多晶PERC组件光衰减的结果,我们也把多晶PERC电池送到澳大利亚新南威尔士大学UNSW测试。UNSW的光衰测试是在加严的条件下进行的:1000W/m2,75℃,200小时。在这种加严条件下,阿特斯多晶PERC电池光衰均值不到2%。UNSW氢钝化项目负责人Abbott Malcolm博士说:这是UNSW测试过的所有多晶PERC电池中光衰表现最低的。

UNSW和Fraunhofer的测试结果再次证明了阿特斯多晶PERC产品衰减很低,比常规多晶或单晶PERC更有LCOE优势。

总结和建议:

1. 单晶、多晶,本是兄弟,各有千秋。

2. Fraunhofer研究结果显示:多晶PERC光伏组件比单晶PERC光衰更低。

3. 光伏业应立即出台新的标准,电池片和组件光衰测试不能只考虑光照导致的衰减,必须加严测试条件,同时考虑‘光照和高温导致的衰减’。

4. 晶硅PERC技术发展,需要推广掺镓、光注入退火、电注入退火等新技术,并用科学的数据来检验这些新技术对单、多晶组件的效果。

来自:阿特斯阳光电力

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