再次打破紀(jì)錄的漢能SHJ太陽能電池,采用的是ITO材料透明導(dǎo)電膜和絲網(wǎng)印刷電極,成本低、易采購,在降低量產(chǎn)成本、開拓市場等方面有著非常明顯的優(yōu)勢。此次技術(shù)突破,也是在使用量產(chǎn)設(shè)備和低成本量產(chǎn)工藝的前提下取得的,能夠很快用于大規(guī)模量產(chǎn)。
SHJ技術(shù)被稱為極具競爭力的下一代太陽能技術(shù)?;谶@種技術(shù)生產(chǎn)的組件,具有極好的耐候性,使用壽命可達(dá)30年以上,同時還具有轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、無光衰、無電勢誘導(dǎo)衰減(PID)、高溫下功率輸出高等諸多優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于移動能源、發(fā)電綠色科技建筑、地面電站、分布式電站、垂直安裝、漁光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ)等項目上。
自2017至2019年,漢能SHJ電池轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)步提升,從22.85%至25.11%,均獲第三方認(rèn)證。
漢能薄膜發(fā)電集團(tuán)副總裁,異質(zhì)結(jié)事業(yè)部CEO徐曉華表示,漢能自主研發(fā)的SHJ技術(shù),已經(jīng)在四川雙流實現(xiàn)量產(chǎn),該技術(shù)同時具有高效和低成本優(yōu)勢,核心薄膜沉積設(shè)備已經(jīng)完全實現(xiàn)國產(chǎn)化。
漢能異質(zhì)結(jié)事業(yè)部成立不到三年,在SHJ太陽能電池領(lǐng)域已取得良好進(jìn)展,漢能擁有SHJ太陽能電池產(chǎn)線生產(chǎn)及交鑰匙工程的完整知識產(chǎn)權(quán)。
他表示,在SHJ電池領(lǐng)域的突破,對漢能在光伏大規(guī)模地面電站市場和屋頂分布式市場業(yè)務(wù)布局有著重要意義。
漢能首席科學(xué)家、聯(lián)席首席技術(shù)官徐希翔博士表示,此次新世界紀(jì)錄的取得,是漢能異質(zhì)結(jié)事業(yè)部,特別是成都研發(fā)中心全體員工、成都東騰和四川漢能員工共同努力的結(jié)果。
同時,他還對北京工業(yè)大學(xué)嚴(yán)輝教授、中國科學(xué)院電工研究所王文靜博士及四川大學(xué)張靜全教授的聲援與支持表示感謝。
漢能成都研發(fā)中心成立于2011年,8年多來,在漢能首席科學(xué)家、聯(lián)席首席技術(shù)官徐希翔博士和李沅民博士(1958.10.11-2019.6.9)的帶領(lǐng)下,在非晶硅、微晶硅和透明導(dǎo)電氧化物薄膜領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了大量創(chuàng)新和經(jīng)驗積累。
研發(fā)團(tuán)隊從一開始就以SHJ技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)量產(chǎn)為目標(biāo),在量產(chǎn)設(shè)備上直接進(jìn)行SHJ太陽電池的研發(fā),極大地降低了研發(fā)到量產(chǎn)的資金及時間成本。
近兩年來,漢能SHJ太陽能電池轉(zhuǎn)換效率連續(xù)實現(xiàn)每年1%的提升。繼2019年8月打破由日本壟斷29年的世界紀(jì)錄之后,再次取得突破,轉(zhuǎn)換效率達(dá)25.11%。
至此,漢能在高效硅異質(zhì)結(jié)電池領(lǐng)域,以及砷化鎵、銅銦鎵硒等薄膜太陽能領(lǐng)域,共保持六項世界紀(jì)錄及多項國際領(lǐng)先技術(shù)。
成都研發(fā)中心克服了哪些困難,如何取得的突破,做過哪些“出乎意料”的嘗試?以下為“漢能移動能源”微信公眾號采訪徐希翔博士實錄:
可彎曲的漢能SHJ太陽能電池
與8月2日獲得6吋SHJ電池世界紀(jì)錄時相比,在技術(shù)上,這次有哪些突破?
我們這次的重心是改善電池鈍化層的性能和它的界面特性,提升電池的開路電壓,同時短路電流和填充子也略有提升。我們也改善了微晶硅摻雜層和透明導(dǎo)電膜的接觸特性。在這種情況下,電池效率比之前的24.85%提高到25.11%。
在目前比較艱難的局面下做研發(fā),是不是也困難重重?
其實按照我們原本的計劃,今年奪冠有一個三部曲,年底的目標(biāo)準(zhǔn)備做到25.5%,但實際上可能很難了,因為資金確實緊張。原本我們還計劃用新材料做TCO薄膜,已經(jīng)為此預(yù)訂了臺灣廠家的RPD設(shè)備,準(zhǔn)備用IWO取代ITO,轉(zhuǎn)換效率可以顯著提升,可惜因為資金原因,對方?jīng)]能把設(shè)備發(fā)出來。我們還準(zhǔn)備嘗試一些其他的工藝,例如HBC、銅電鍍等等,然而同樣因為資金問題,設(shè)備還沒有到位。新設(shè)備、新材料到不了,我們就只能在現(xiàn)有的條件下爭取有所突破。
非常感謝到現(xiàn)在還在堅持專注于技術(shù)研發(fā)的團(tuán)隊,在這么困難的情況下還沒有放棄,直到9月底送樣片到德國認(rèn)證。由衷感謝這個團(tuán)隊的每一位成員!
我們的SHJ電池,除了轉(zhuǎn)換效率,還有一個小突破,就是做到了柔性?
電池做薄了以后,就有一定的可彎曲性了,更接近薄膜太陽能電池。在厚度僅為53微米(0.053毫米,A4紙厚度為50微米)的硅片上,實現(xiàn)最高效率23.61%,我們做到了,這個數(shù)據(jù)是日本JET認(rèn)證的,能在這么薄的硅片上做到這個轉(zhuǎn)換效率,我不知道有其他團(tuán)隊曾經(jīng)做到過。那時我們6吋正常厚度的SHJ電池效率是24.4%,如果是現(xiàn)在,效率會更好一些。
做薄了以后,技術(shù)人員一開始不敢彎曲,說“那東西太脆了,會破”。我說沒事,戴好護(hù)目鏡和手套,去試試,你們?nèi)潱瑥澋狡茷橹?,順便錄個視頻,告訴我什么時候破的。兩個小時之后,我收到了郁操的微信,說“震驚了”,因為硅片被彎曲到一個圓筒,但還是沒有破裂。
成都研發(fā)中心的團(tuán)隊是您和李沅民博士一手帶出來的,雖然李博士在今年6月份離世,但是年輕一代現(xiàn)在是不是可以獨擋一面了?
說到李博士,我們的整個沖效率的三部曲,就是從5月18號,知道李博士病危開始的。其實我們一開始的目的是想給李博士爭點勁,但后來,他還是走了。我和李博士共事九年,他為了這個技術(shù)殫精竭慮,培養(yǎng)了很多優(yōu)秀的人才,他們現(xiàn)在逐漸成為研發(fā)的中堅力量。我們都不想看到李博士多年的努力付諸東流,況且,咱們還是可以繼續(xù)往下再走一走,不管怎么說,漢能已經(jīng)投入這么多的資源和心血,厚積薄發(fā),總要點時間。