高效光伏电池量产的制约因素

2013年六月，南京中电光伏有限公司对外宣布，其牵头的“效率20%以上低成本晶体硅电池产业化成套关键技术研究及示范生产线”项目，成功生产出转换效率为20.3%的高效单晶太阳电池，并即将投入量产。进一步提高光伏电池的光电转换效率，无疑是推动光伏发电技术更广泛应用的有效途径之一。

由于晶体硅技术是目前光伏技术的主流，因此，基于晶体硅技术的高效电池技术的研发，一直为各国政府及业内重要公司所重视。作为高效率硅太阳能电池实验室转换效率世界纪录（25%）的创造者和保持者，中电光伏首席技术官赵建华博士表示，高效电池的量产，首先要做到的是如何实现20%以上的转换效率，并在批量生产时稳定地保持这一效率。量产高效电池的生产成本，与加工技术有很大的关系。比如，SunPower用电镀的方法可以做到很高的效率，达到24%都没问题，但其成本同样也非常高。赵建华举例说，中电光伏2012年推出的250瓦QSAR单晶电池组件，在德国PHOTON实验室的户外太阳能组件单位面积年发电量测试中，曾获得了151种组件中排名第五的好成绩，而前3名都是Sunpower的组件。

赵建华认为，目前来看，量产高效电池的难度仍然不低，首先是不一定大家都能生产得出来，其次是生产出来的性能也不一定稳定。其中的重要原因一是加工工艺还在摸索中，二是受到成本的制约，这为量产高效电池带来一些障碍。“假如不考虑成本，能够量产高效电池的公司还是有几家的。但要做出同时满足低成本和高效率的电池，则不容易。”因此，高效电池目前还只能是一个顶端产品，产量很难一下子放大，市场需求也不见得跟得上。从目前光伏公司普遍的财力情况和产品的最终市场空间来看，高效电池的规模化量产还面对着很多障碍，很难一下子推广开。

近年来的实际市况，也印证了赵建华对趋势的判断。有迹象显示，由于多晶硅的成本优势，国内多家原本既生产单晶硅又生产多晶硅电池的公司，此前都已停产了其单晶硅产量。数家专事单晶硅生产的公司，也面对着市场正在收窄的窘境。而单晶硅，正是制作高效电池的重要材料。很多客户表示，他有的是面积来安装电池板，因此要的不是高效，而是便宜。

另外，还有的高效电池研发者甚至已退出了该领域。肖特公司曾宣称，用P型单晶生产出21%的高效电池。但该公司目前已关闭这一业务，技术团队也已解散。

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据赵建华分析，造成这一现象的原因，可能与近年来多晶硅电池技术进步快也有很大的关系。几年前，中电光伏生产的单晶电池和多晶电池，在光电转化效率上相差为1.5%以上，但现在这个差距已经缩小到了1%，甚至有时候还低于1%。这或许也正是一些公司不愿再生产单晶的原因之一。假如高效电池的市场打不开，这一局面短时间内也许将不易改变。

不过，随着以日本为代表的屋顶光伏市场的崛起，这一情况也正在发生改变。近年来，在光伏支持政策的推动下，日本市场发展迅猛。数据显示，仅2013年第二季度，日本光伏安装量就高达1.8GW。而日本市场的一个显著特点，则是屋顶项目占据绝大部分的市场份额。因此，在面积有限的情况下，更高效率的产品成为日本客户的首选解决方法。

赵建华表示，高效电池到底好不好、是否有意义，最终还是要从市场的角度来看，要看市场空间有多大、市场接受度如何。“假如市场恢复得好，不排除更多的公司开始重视高效电池。近期硅片行业的扩张，单晶的频率就显示出越来越高的迹象。而且，国外的电池技术更加有向单晶高效方向发展的趋势，相比而言，国内市场更加在意成本因素，因此高效电池的接受度相对较低一些。”此外，随着光伏系统硬件成本持续下降，使得安装过程中的人工成本得以凸现。这在很多发达国家更为突出，这些地区的客户更愿意购买高效产品，以减少配套成本的支出。从目前日益新增的高效电池订单，可以看出这一趋势在美国等市场更加明显。