晶硅太陽電池與組件的技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)前景2014年11月5日江蘇省光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會會議馮志強博士常州天合光能有限公司技術副總裁光伏科學與技術國家重點實驗室主任2014年是太陽電池效率提升顯著的一年IBCCells:ANU-TrinaSolar:24.4%TrinaSolar:22.9%(on156mmwafer)SunPower:25%IBC+HJ:Sharp:25.1%(4cm2)Panasonic:25.6%(143cm2)SicellswithPassivatedContacts:Silevo:23%FraunhoferISE:24.4%CIGS:SolarFrontier:20.9%Solibro:21%CdTe:FirstSolar:20.4%Perovskite:17.9%(KoreaRes.Inst.ofChem.Tech.,confirmed)and19.3%(unconfirmed)Multi-junctionIII-V:One-sun:38.8%witha5-Junctioncell(Spectrolab)CPV:44.7%witha4-Junctioncellat297suns(FraunhoferISE)3技術研發(fā)-對太陽電池效率的展望20.4%BestMulti-XtalSiSolarCell(FhG-ISE)24.7%BestHITSolarCell(Panasonic)29.4%LimitforSiliconone-suncell27.6%BestGaAsSolarCell(AltaDevices)25.6%BestHIBCSiliconSolarCell(Panasonic)25%BestIBCSolarCell(SunPower)38.8%BestMJSolarCell(Spectrolab)WheremostofthePVindustryistoday44.7%BestMulti-JunctionCPVSolarCell(FraunhoferISE)24.4%IBC技術研發(fā)為基礎-天合光能的晶體硅太陽電池目前現(xiàn)狀AgfingerScreenprintedHoneyUltrasolarcellelectronhole產(chǎn)業(yè)化晶體硅電池技術（天合光能）SolarCellTechnologyTyp.ChampionCellEfficiencyTyp.AverageEfficiencyBaselineMulti17.9%17.6%HoneyMulti18.4%18.2%HoneyMono20.2%19.2%HoneyUltraMulti20.45%a19.0%HoneyUltraMono21.4%20.2%IBC156mm22.9%21.5%ain-housemeasurement多晶硅太陽電池最高電池效率i-PERC電池（156x156mm面積）InPilotProductionatTrinaSolar,themaximumcellefficiencyreach20.45%,averageis20%.Date:27Oct2014Cellarea:243.36cm2Voc=0.662VIsc=9.40AJsc=39.91mA/cm2Impp=8.87AVmpp=0.561VFF=79.97%Efficiency=20.45%晶體硅太陽電池的未來方向SiNN-typei-aSip-aSin-aSiMetalPSiliconNHighEgS.C.N天合光能的4次晶體硅組件功率世界紀錄（2011年–2014年）2011Worldrecord(polycrystallinesiliconsolarpanel)2014Sep.latestWorldrecord(monocrystallinesiliconsolarpanel)Referenceforhighestefficientmonocrystallinesiliconsolarpanel:2013

Mar.

Shott306Wp2014Sep.

Chochu327WpReferenceforhighestefficientmulticrystallinesiliconmodule：2012

Qcell283Wp（Solarpanelfabricatedwithdimensionsof60156mm×156mmsizedcells）2012Worldrecord(polycrystallinesiliconsolarpanel)2014Apr.Worldrecord(monocrystallinesiliconsolarpanel)組件世界紀錄---P型i-PERC高效電池

在天合的中試生產(chǎn)線上，使用PERC電池制造的組件，組件平均輸出功率達285W，最大輸出功率達290W。天合自制的PERC太陽能電池平均電池轉換效率達20.3%，自主測試最大電池轉換效率達21.4%（FhG-ISE測試）.Screenprintedi-PERCsolarcell2014年9月，采用60片156mm×156mmHoneyUltra高效單晶硅電池制備的光伏組件，其峰值輸出功率(Pmax)高達335.2Wp，創(chuàng)造了P型單晶硅組件新的最高功率世界紀錄。

335.2W最新高效單晶體硅組件世界紀錄10世界紀錄組件電池組件先進技術關鍵點:–以組件功率及$/Wp作為優(yōu)化方向–CTM>110%–HoneyUltra電池背面鈍化技術–先進的電池金屬化技術–優(yōu)化的組件陷光技術–先進的組件低電阻連接技術TüVRheinland?驗證全背電極電池（IBC）世界領先水平澳大利亞國立大學制備的IBC電池二維截面圖2014年2月，與澳洲國立大學合作研發(fā)是2cm*2cm尺寸的IBC電池效率達24.4%的世界領先水平（獲第三方FraunhoferCalLab獨立認證），其中156mm尺寸電池轉換效率達22.9%（第三方測試結果）。公司命名襯底技術天合

HONEYULTRAP型硅PERC、IBC結構英利PANDA（熊貓）N型硅雙面電池、MWT中電光伏QSAR、WARATAHP型硅PERC結構晶澳PERCIUM（博賽）P型硅PERC結構阿特斯ELPSP型硅MWT海潤ANDESP型硅PERC結構…….………………….中國光伏企業(yè)商業(yè)化高效低成本晶硅電池進展晶體硅組件成本降低一欄產(chǎn)業(yè)鏈成本（$/Wp)未來3年（$/Wp)成本占比多晶硅0.100.08520%鑄錠/切片0.110.0819.5%電池0.120.08520%組件0.180.1639.5%合計0.510.41100%目前主流廠未來多晶硅組件制造成本下降預計在未來3年內(nèi)成本下降15%到0.41美分/Wp成本降低是光伏電力平價上網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)2012-2013年光伏市場分類的變化晶體硅占市場的90%，這一趨勢將持續(xù)多晶硅占市場的絕對優(yōu)勢，但是，單晶硅的份額在增加，主要是日本市場對高效率組件的需求增加每一種太陽電池都面臨同一市場，挑戰(zhàn)的是自身的技術和成本2012年2013年c-SiCdTea-SiCIS光伏市場現(xiàn)狀與趨勢c-Sistilldominatesthemarketsharein2014:Mono-Si:30%Multi-Si:62%CdTe:4%CIS:2%2014Forecastfromsolarbuzz2000-2011datafromPhotonInternationalData:2000-2011annualproductionfromPhotonInternational2012,march.Datafrom2012to2014ismissing.Alternativeproductiondatafrom2013to2014givenbyNPDSolarbuzz.學習曲線模型分析組件的價格和制備成本受原材料影響很大計算考慮了15%-30%的毛利率2013晶體硅的成本在2013年明顯低于CdTe與CIGS晶體硅(22.8%)的學習速率大于CdTe(16.3%)以及CIGS(8.1%)，這意味著隨著產(chǎn)能擴張，晶體硅組件成本下降速度更快Data:2000-2010fromKerstenetal.reportinEUPVSC,2010.2011–2013Simodulepricefromspot-marketinGermanyreportedinPhotonInternational.CostofmoduleispickeduporcalculatedviathefinacialreportsfromSuntech,Trinasolar,Yingli,CanadianSolar,JinkoandFirstsolar.對中國光伏產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展與技術創(chuàng)新方面的對策建議加強原創(chuàng)性技術研究和應用在重視技術應用的同時，重視光伏科學技術的研究。鼓勵我國原創(chuàng)電池材料和電池結構的研究開發(fā)。在繼續(xù)保持成本優(yōu)勢的同時，讓核心技術創(chuàng)新走在前列。加強關鍵產(chǎn)業(yè)化設備的自主開發(fā)支持和扶植國內(nèi)設備廠家與光伏制造商合作共同開發(fā)關鍵設備裝備，進一步減低制造成本，形成自主知識產(chǎn)權。進一步完善國內(nèi)光伏標準體系