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读嘉:嘉YOU好成果|不是最早布局,但实现业内首家规模化量产

发布日期: 2024- 08- 12 访问次数:    信息来源: 办公室 字号:[ ]



党的二十届三中全会提出要深化科技体制改革。坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,优化重大科技创新组织机制。加强创新资源统筹和力量组织,推动科技创新和产业创新融合发展。

科技创新仿佛永动机般,引领潮流照亮未来。作为革命红船起航地的嘉兴,科创活力充沛,研发实力攀升,诞生了一大批行业领先、国际先进的科技创新成果,为嘉兴加快形成新质生产力发挥着重要作用。即日起,嘉兴日报联合读嘉新闻客户端推出《嘉YOU好成果》栏目,聚焦这些科研成果,展现背后的卓越科研精神,为地方经济社会高质量发展积蓄力量。

酷暑苦夏,当大家都在尽力躲避阳光的时候,位于海宁的浙江晶科能源有限公司却在向阳奔跑。

当N型电池替代P型电池已经成为行业的共识,并且呈现势不可挡的态势,晶科在两年前已经成为全世界首家大规模量产N型电池并实现“TOPCon电池组件及组串式矩阵系统”的光伏行业企业,从效能和成本两大维度全线突破国外技术垄断,引领行业朝着新方向迈进。

以TOPCon为代表的N型电池,光能转化为电能的绝对效率可以提高约2%。

别看只提高了2%,光伏行业就是这般“给点阳光就灿烂”,这对提升光能转化、降低成本都至关重要,也是企业能在行业中拥有一席之地并享有话语权的根本。

走过这一路,晶科用了6年。

十年前,德国的一家科研机构最早提出隧穿氧化层钝化接触太阳能电池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell,TOPcon)的发展畅想。之后,陆续有全球各国的光伏行业企业涌入赛道进行前瞻性研究。因TOPcon的电池结构为N型硅衬底电池,所以在行业内也被称为N型TOPcon电池。

2018年,晶科正式在公司内部立项,将其确定为公司重点攻坚的科研方向,“在前人科研的基础上,让我们走得更坚定。”晶科能源研发总监郭志球说道。“押宝”TOPCon,对晶科来说并不完全是冒险。不管是光伏电池的上游硅料、硅棒、硅片加工,还是下游光伏产品的应用,晶科已经实现了一体化产业链全流程贯通。相应技术能力的充足储备,也是晶科的底气和勇气。 

产业革新,犹如摸着石头过河,没有前路可循,没有经验借鉴。2022年,晶科终于突破多个关键技术点,先有TOPCon电池片问世,后有国内首创、国际领先的TOPCon电池组件正式下线,实现成套装备的真正量产。

长宽为182毫米尺寸的N型硅衬底电池片,包含了减反射膜、N型多晶硅薄膜、超薄隧穿层等6个层次,但厚度仅为120多微米。

最薄的是超薄隧穿层,不足3纳米。但就是这薄薄一层,在光电转化方面起着至关重要的作用。“隧穿层的材料本身是绝缘的,既要在制作时避免出现孔洞,还要满足半导体要求的一些电学性能,保证电子的选择性通过,控制这一点是非常难的。”郭志球介绍。在与战略合作伙伴的共同努力下,晶科足足用了一年多时间终于开发出国内首个量产低压化学气相沉积技术(LPCVD),“把不可能变成了可能。”

电池片越做越薄,技术越做越好,晶科在行业内的分量越来越重。

有了电池片的成功研发,紧接着就是寻找实现电池组件高效率和低成本的“最优解”。晶科给出的解法是SMBB(超多主栅)技术,能减少BOS成本的同时实现更高生命周期发电量,单位发电量提高3-4%。经认定,该成果获评2022年度浙江省国际首台(套),也是整个光伏行业的首个首台(套)。

高性价比也一直是客户追逐的方向。实现N型电池组件规模化量产后,公司产线也在主动和被动间作出调整,从传统P型电池向N型电池转移。2023年光伏组件出货78.52GW。其中,N型出货48.41GW,占比已经超六成。

放到行业里来看,据业内统计,2022年P型电池片市场占比尚有88%,N型电池片占比合计达到约9%,而到了2023年,P型与N型市占率分别为约73%与26.5%,N型正迅速崛起。晶科不仅“押宝”成功,或也是这一重大变动的推手之一。

在晶科海宁基地的组件生产车间,机械臂灵活转动,精确投送到下一道流水线。

技术创新带来的降本提效是所有行业共同的追求,光伏行业自然也不例外。晶科N型电池组件目前已经在欧洲、澳洲、拉丁美洲、中东等海内外市场推广应用,参与当地不少重大产业项目,在沙漠、戈壁、荒漠等环境的大型光伏基地项目中安全稳定的性能优势更加明显。

在晶科的展厅里,一个房屋模型的屋顶引人注意,“我们发现,N型电池组在分布式屋顶项目中也能展现出优异的发电性能,可以在更大的赛道里发挥晶科力量。”郭志球还透露,公司新研发了在玻璃幕墙上应用的N型彩色电池组件,已经在沙特阿拉伯和上海等地应用,“光伏就是‘打太阳的主意’,有阳光的地方都可以成为我们的战场。”


编辑:周佩佳

校对:沈真真

责编:顾亦来

审核:张芬娟



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