目前，異質(zhì)結(jié)電池與疊瓦組件，可謂分別是電池端與組件端高效產(chǎn)品的研究熱點(diǎn)，兩者疊加得到的異質(zhì)結(jié)疊瓦超高效組件更是受到廣泛關(guān)注。2018年5月，通威研發(fā)的新型異質(zhì)結(jié)疊瓦組件正面發(fā)電輸出功率高達(dá)442W，組件轉(zhuǎn)換效率高達(dá)21.7%。由于異質(zhì)結(jié)雙面率大于90%，在正常的反射光下，雙面異質(zhì)結(jié)疊瓦組件高達(dá)500W，是有史以來(lái)最高的單片組件功率。
異質(zhì)結(jié)：最具產(chǎn)業(yè)化潛力的下一代超高效電池技術(shù)
異質(zhì)結(jié)電池由于具備轉(zhuǎn)換效率高、制造工藝簡(jiǎn)單、薄硅片應(yīng)用、溫度系數(shù)低、無(wú)光致衰減、可雙面發(fā)電且雙面率高等一系列優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為最具產(chǎn)業(yè)化潛力的下一代超高效電池技術(shù)。目前，異質(zhì)結(jié)電池的研發(fā)最高效率已達(dá)26.6%，產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)效率在23%左右，提效空間巨大。
國(guó)內(nèi)布局異質(zhì)結(jié)技術(shù)的企業(yè)有十余家，主要有晉能、中智、漢能、鈞石、通威、愛(ài)康、彩虹、國(guó)電投等。其中晉能、中智、漢能及鈞石等布局較早，已建成異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線(xiàn)，規(guī)模多在百M(fèi)W級(jí);通威、愛(ài)康、彩虹等新進(jìn)入的企業(yè)自去年起紛紛宣布了GW級(jí)的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能布局，目前產(chǎn)線(xiàn)多在建設(shè)中。
據(jù)亞化咨詢(xún)統(tǒng)計(jì)，2016年至今，中國(guó)異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目總規(guī)劃產(chǎn)能約達(dá)22GW，擬投資總額高達(dá)520億元，實(shí)際已建產(chǎn)能約為1GW。多數(shù)企業(yè)目前仍在評(píng)估或中試階段，還未形成大規(guī)模發(fā)展。
疊瓦：革命性的高效組件封裝技術(shù)
疊瓦組件利用切片技術(shù)將柵線(xiàn)重新設(shè)計(jì)的電池片切割成數(shù)片(通常1切5或1切6)，將每小片疊加排布，用特殊的專(zhuān)用導(dǎo)電膠材料將其焊接成串，再經(jīng)過(guò)串并聯(lián)排版后層壓成組件。這樣使得電池以更緊密的方式互相連結(jié)，在相同的面積下，疊瓦組件可以放置多于常規(guī)組件13%以上的電池片，同時(shí)采用無(wú)焊帶設(shè)計(jì)，減少了組件的線(xiàn)損，降低了電池片互聯(lián)電阻，大幅提高了組件的輸出功率。
更高效率更低損耗，疊瓦技術(shù)無(wú)疑將對(duì)高效組件封裝技術(shù)帶來(lái)革命性影響。因此，業(yè)內(nèi)企業(yè)積極推進(jìn)疊瓦組件的技術(shù)研發(fā)與大規(guī)模制造，國(guó)內(nèi)企業(yè)賽拉弗、東方環(huán)晟、隆基樂(lè)葉、阿特斯、通威、協(xié)鑫集成、愛(ài)康、東方日升等均有布局。
在2019 日本東京PV EXPO展會(huì)上，多家企業(yè)展出了疊瓦產(chǎn)品，如下表所示。可見(jiàn)，此次展出的疊瓦組件多搭配單晶PERC電池片，賽拉弗和通威則同時(shí)展出搭配異質(zhì)結(jié)的疊瓦組件。亞化咨詢(xún)研究表明，2019年疊瓦組件產(chǎn)能有望達(dá)10GW。
2019 日本PV EXPO疊瓦產(chǎn)品
異質(zhì)結(jié)+疊瓦：最佳CP組合
異質(zhì)結(jié)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)如前文所述，但異質(zhì)結(jié)技術(shù)若要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展也具有一定難點(diǎn)。一方面，異質(zhì)結(jié)的制造成本相對(duì)較高，另一方面異質(zhì)結(jié)采用常規(guī)封裝技術(shù)封裝時(shí)，焊帶拉力的穩(wěn)定性難以控制，且異質(zhì)結(jié)不能采取傳統(tǒng)晶體硅電池的高溫焊接等工藝，需要低溫焊接工藝和低溫材料，因此封裝工藝難度較高。
若異質(zhì)結(jié)電池采用疊瓦技術(shù)封裝，上述問(wèn)題則迎刃而解。疊瓦技術(shù)采用導(dǎo)電膠串接電池片的方式，導(dǎo)電膠的低溫和柔性特點(diǎn)，以及無(wú)焊帶設(shè)計(jì)，完美地解決了焊帶拉力穩(wěn)定性和低溫焊接的問(wèn)題。此外，異質(zhì)結(jié)技術(shù)可采用更薄的硅片，采用傳統(tǒng)組件封裝工藝時(shí)，焊帶串接電池片難度大，且受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力影響，異質(zhì)結(jié)電池很容易造成破片。疊瓦組件不使用焊帶連接電池片，可以減少封裝過(guò)程中的破片率。
在成本控制方面，目前異質(zhì)結(jié)電池的BOM成本前四項(xiàng)為硅片、導(dǎo)電銀漿、靶材、制絨添加劑，銀漿在異質(zhì)結(jié)電池成本中占有重要比例。目前，用于疊瓦封裝的異質(zhì)結(jié)電池主柵線(xiàn)更細(xì)，未來(lái)更可以利用TCO膜導(dǎo)電性取消柵線(xiàn)，節(jié)省更多銀漿成本。
可見(jiàn)，異質(zhì)結(jié)電池采用疊瓦技術(shù)封裝，有助于產(chǎn)品的成本控制，并且能夠解決異質(zhì)結(jié)電池采用常規(guī)封裝技術(shù)時(shí)所遇到的問(wèn)題。同時(shí)，異質(zhì)結(jié)疊瓦組件可以實(shí)現(xiàn)更高功率，有效降低了度電成本。據(jù)悉，通威、愛(ài)康、東方日升等均同時(shí)布局了異質(zhì)結(jié)技術(shù)與疊瓦技術(shù)。
異質(zhì)結(jié)疊瓦組件的痛點(diǎn)
雖然異質(zhì)結(jié)和疊瓦技術(shù)的前途是光明的，但兩者目前都還面臨著一定挑戰(zhàn)，發(fā)展道路是曲折的。
對(duì)于異質(zhì)結(jié)技術(shù)而言，設(shè)備初始投資較高，硅片、銀漿、靶材等關(guān)鍵輔材成本較高，產(chǎn)線(xiàn)工藝控制和電池良率還有待提升;對(duì)于疊瓦技術(shù)而言，疊瓦專(zhuān)用設(shè)備初始投資及使用導(dǎo)電膠使得組件制造成本偏高，疊瓦工藝設(shè)備的自動(dòng)化水平需進(jìn)一步提升，還需控制切片工藝中的破片率，以及消除專(zhuān)利疑慮等。
相信隨著產(chǎn)業(yè)化深入，異質(zhì)結(jié)和疊瓦的技術(shù)會(huì)不斷完善，制造成本會(huì)不斷降低，異質(zhì)結(jié)疊瓦組件未來(lái)發(fā)展前景可期!
