第03版:要闻

中国能源报 2022年11月28日 星期一

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自主研发的硅异质结电池转换效率再创纪录

世界纪录背后的“隆基密码”

■本报记者 姚金楠 《 中国能源报 》( 2022年11月28日   第 03 版)

  破纪录、创新高——对于隆基绿能科技股份有限公司(以下简称“隆基绿能”)而言,这似乎已经不是新鲜事。自2021年4月至今,该公司已经连续14次打破电池效率世界纪录,尤其是最近1个多月连续三次刷新硅太阳能电池效率世界纪录。屡破纪录的背后,隆基绿能掌握了怎样的科技密码?

  近日,德国哈梅林太阳能研究所最新认证报告显示,隆基绿能自主研发的硅异质结电池转换效率达到26.81%,打破硅太阳能电池效率世界纪录。

  “26.81%的世界纪录是什么概念?就好比百米赛跑,以前我们可能是在特定组别里,比如40岁以上年龄组、大学生组,我们都打破过世界纪录。但这一次,相当于全世界所有愿意参加百米赛跑的人集合在一起比赛,结果是隆基绿能跑得最快。”隆基绿能创始人、总裁李振国这样评价隆基绿能的新突破。

  ■力争3年内实现量产

  “26.81%的电池效率是目前全球硅太阳能电池效率的最高纪录,不分技术路线。”新南威尔士大学教授马丁·格林表示。这是继2017年日本公司创造单结晶硅电池效率纪录26.7%以来,时隔五年诞生的最新世界纪录,也是光伏史上第一次由中国太阳能科技企业创造的硅电池效率世界纪录。

  26.7%到26.81%的效率提升,意味着什么呢?“同样的面积,吸收同样的光,能发出的电当然越多越好。”李振国介绍,以电池片为例,在20%转换效率的基础上,每提高一个百分点的转换效率,可以为下游电站节约5%以上的成本。“2007-2008年,光伏发电的主流转换效率多在13%-14%左右。如今,主流量产效率提至23%-24%左右,即便是在相同供应链的前提下,电站的占地面积就可以减少近一半,发挥保护作用的光伏玻璃等辅料辅材用量也会大幅减少,对成本降低的贡献不言而喻。因此,哪怕电池转换效率只提高0.01个百分点,意义也很重大。”

  此外,李振国表示,在特殊环境下,电池转换效率的提升对于光伏发展的战略布局也有着深远影响。“比如在我国东部的能源消纳区,适宜安装光伏电站的土地资源相当宝贵,所以才会大力发展屋顶光伏。通过电池转换效率的提高,在有限的土地资源上可以产生更高的能源效率,对于我国能源的转型布局也多有助益。”

  当然,李振国也深知,在深耕研发的基础上,如何实现高效率的量产同样重要。“在技术研发的同时,我们的团队已经在同步考虑可量产性,跟许多装备公司也有互动。把水烧开有很多种办法,但我们要探索的是更稳定、更可靠、更经济、更便利的途径。我们希望在2-3年内,实现转换效率26.81%左右的量产。”

  “单结晶硅电池的理论转换效率在29.4%左右。十几年来,单结晶硅电池的量产效率从16%-17%一直进步到如今PERC技术下的23.5%左右,我们认为这个技术路线大概率会在24%左右止步。”在李振国看来,下一代光伏技术会在未来3年实现26%-27%的量产效率。

  ■HPBC不是“终极产品”

  考量研发与量产,权衡高效与安全,隆基绿能的科技创新从来不是单纯地提升实验室数据。

  11月2日,隆基绿能正式发布组件新品Hi-MO 6,同时公布了该组件所搭载的HPBC电池细节。李振国告诉记者,HPBC电池结合了多种技术类型,“有PERC、有TOPCon、也有IBC,技术融合的最直接意义就是给用户带来了额外价值。”

  李振国口中的“额外价值”,不仅仅是组件转换效率的提升。“我们可以从数据上看到转换效率确实比单纯的TOPCon组件略高一些,但HPBC最大的好处是与自然和建筑美学的融合,应用在建筑光伏一体化项目上,这就是最亮眼的特点。”

  此外,由于HPBC产品面向的是分布式应用场景。“毕竟分布式光伏是安装在工厂厂房、居民家庭房屋上的,所以产品设计上要更加注重安全性、可靠性,这也是HPBC必须考虑的问题。” 李振国说。

  据记者了解,目前HPBC电池的量产效率已经突破25%,叠加氢钝化技术的PRO版本,效率可达25.3%。“只能说,在现阶段,这是一款领先和优秀的产品。单结晶硅电池的终极产品量产效率要在26%-27%之间,甚至将来要向27%以上靠拢。换言之,HPBC不是‘终极产品’,只是现阶段的‘最优解’。” 李振国告诉记者。

  27%+以后还有空间吗?李振国把希望寄托于双结电池的开发。“底层硅电池、上层结合薄膜,理论转换效率可能接近40%的,30%-35%的量产效率是能够实现的,不过难度确实比较高。”

  ■黑科技和组织管理挑战变弱

  隆基绿能未来面临的最大挑战会是什么?李振国也在不断思考着这个问题。几年前,他的答案是黑科技和组织管理。

  李振国坦陈,彼时,隆基绿能的危机感的确来自于这两方面。“一方面怕有超出我们认知的黑科技出现,另一方面,从几个人的初创到几百人、几千人、几万人甚至更大的公司团队,我们没经历过这个过程,怕组织管理上会有问题。”

  “不过现在,这两方面好像都变弱了。”李振国表示,近年来,隆基绿能的研发体系不断夯实。“目前,隆基绿能几乎在光伏产业的所有技术路线上都有所布局,而且还在氢能领域有所延伸。自己变得越来越强,这方面的压力自然没那么大了。”

  与此同时,过去两年,隆基绿能也在组织管理上下足了工夫。“我们越来越希望,公司能够形成一个高效率的组织体系,不断向前推进。在这一过程中,应该说还是卓有成效的,而且我也越来越有信心,它已经不是风险因素了。”李振国说。