“今年將是雙面組件快速發(fā)展的元年。”不少行業(yè)專(zhuān)家都表示過(guò)這一觀點(diǎn)。彭博新能源財(cái)經(jīng)此前預(yù)計(jì)2018年雙面電池組件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3GW，主要用于領(lǐng)跑者項(xiàng)目。而531新政之后，領(lǐng)跑者項(xiàng)目更是成為國(guó)內(nèi)下半年主要的內(nèi)需市場(chǎng)之一，其中應(yīng)用領(lǐng)跑者中雙面組件總中標(biāo)量約為2.6GW，占比達(dá)52%;技術(shù)領(lǐng)跑者三個(gè)基地6個(gè)標(biāo)段中更是有4個(gè)標(biāo)段申報(bào)了雙面技術(shù)。盡管目前雙面組件的出貨量占比仍很小，但從SNEC展以及領(lǐng)跑者項(xiàng)目就可以看出，布局雙面技術(shù)已經(jīng)成為光伏企業(yè)的發(fā)力點(diǎn)，雙面技術(shù)正以燎原之勢(shì)快速發(fā)展。

誰(shuí)是雙面技術(shù)的“天選之子”?

雙面組件根據(jù)晶硅基底的不同可分為P型雙面和N型雙面，目前可量產(chǎn)的雙面電池結(jié)構(gòu)中以P型PERC雙面、N-PERT雙面以及HIT為主。

材料天然優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

N型雙面由于硅基底的不同，相較P型PERC雙面具有一定材料上的天然優(yōu)勢(shì)，包括少子壽命高、無(wú)光衰、弱光性能好、溫度系數(shù)良好、對(duì)金屬雜質(zhì)容忍度高等等。

(1)少子壽命高。金屬雜質(zhì)是半導(dǎo)體中常見(jiàn)的雜質(zhì)之一，而N型基底的抗雜質(zhì)能力很強(qiáng)，對(duì)鐵、銅等常見(jiàn)金屬雜質(zhì)的容忍度更高，也就是說(shuō)在相同金屬雜質(zhì)污染的情況下，N型硅片的少子壽命要比P型硅片高。少子壽命高最終有利于對(duì)外輸出電流，同等光照條件下，轉(zhuǎn)換的光能更多。

(2)無(wú)光致衰減。常規(guī)P型電池由于使用硼摻雜的硅基底，初始光照后易形成硼氧對(duì)，在基底中捕獲電子形成復(fù)合中心，從而導(dǎo)致3~4%的功率衰減，即使采用氫鈍化等技術(shù)也無(wú)法完全消除光衰;而N型雙面則與PERC雙面不同，基底摻磷，沒(méi)有硼氧對(duì)形成復(fù)合中心的損失，使得電池幾乎無(wú)光致衰減。

(3)弱光性良好。相比P型單晶，N型單晶對(duì)弱光有更加敏感的感知度，在每天的早晚、多云或者陰雨天氣時(shí)，N型單晶能捕捉到更多的光照進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，發(fā)電量更高。

(4)溫度系數(shù)良好。溫度系數(shù)指材料的物理屬性隨溫度變化而變化的速率，相比P型單晶而言，N型單晶的開(kāi)路電壓、短路電流以及峰值功率隨環(huán)境溫度變化而變化的速率相對(duì)較小，抗高溫性能更優(yōu)異，在持續(xù)高溫環(huán)境下的功率輸出更高。

雙面增益對(duì)比

相比P型PERC雙面，高雙面系數(shù)(即標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，背面電參數(shù)與正面電參數(shù)功之比)成為N型雙面奪取市場(chǎng)份額的一大優(yōu)勢(shì)，N-PERT、HIT的雙面系數(shù)可高于90%，IBC約為80%，而PERC的雙面系數(shù)相對(duì)較低，盡管個(gè)別企業(yè)稱(chēng)已經(jīng)可以將雙面系數(shù)提升至80%左右，但就一般量產(chǎn)技術(shù)而言，PERC雙面因子約為65%~75%。

據(jù)隆基樂(lè)葉披露的蒲城實(shí)驗(yàn)電站數(shù)據(jù)，其72片雙面PERC組件(功率350W，正面功率)與60片常規(guī)多晶組件(功率280W)相比，2017年5-6月兩個(gè)月的平均發(fā)電增益為12.04%。

而據(jù)英利披露的山西汾陽(yáng)分布式電站數(shù)據(jù)，其60片N型雙面組件(功率310W，雙面功率)，與60片常規(guī)多晶組件(功率280W)相比，2017年11月-2018年3月期間五個(gè)月的月度平均發(fā)電量增益17.32%，最高33%。

英利N型雙面是按照雙面功率計(jì)算，組件功率已經(jīng)包含了11%的背面功率，其背面額外增益平均仍可達(dá)到17.32%，更加證實(shí)了前述的N型雙面系數(shù)高、弱光性能好、溫度系數(shù)良好以及無(wú)光致衰減等定論。

在大同一期領(lǐng)跑者項(xiàng)目中，英利50MW“熊貓”組件的發(fā)電量也一直是佼佼者，2017年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，與鄰近常規(guī)P型單面多晶電站相比，其月度發(fā)電量最高達(dá)19.02%;在大同市發(fā)改委公布的今年1-6月份大同一期運(yùn)行情況也可以看出，英利“熊貓”組件發(fā)電量一如既往表現(xiàn)良好。

據(jù)悉，在不到兩年的時(shí)間之內(nèi)，英利已相繼拿下鑒衡、UL、TüV萊茵三大機(jī)構(gòu)的雙面產(chǎn)品認(rèn)證，也是全球唯一一款齊獲三大認(rèn)證的雙面發(fā)電產(chǎn)品。

可靠性對(duì)比

(1)機(jī)械性能。PERC雙面工藝背面需要激光開(kāi)槽，這會(huì)弱化其本身的機(jī)械性能，在電池生產(chǎn)過(guò)程中易增加隱裂、碎片的概率，影響組件可靠性;而N型電池目前的技術(shù)中都沒(méi)有用到激光等工藝，不會(huì)對(duì)硅片造成額外損傷，而且兩面都刷銀漿，提高了電池的穩(wěn)定性。

(2)特殊環(huán)境下可靠性。N型雙面通過(guò)了嚴(yán)于常規(guī)IEC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試6倍的抗PID測(cè)試和嚴(yán)于常規(guī)IEC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試4倍的濕熱老化測(cè)試，在抗PID、抗?jié)駸嵝阅芊矫姹憩F(xiàn)優(yōu)異。另外，自清潔性等特點(diǎn)也是吸引N型雙面技術(shù)投資者們的優(yōu)勢(shì)所在，尤其在高積雪地區(qū)，當(dāng)常規(guī)組件因積雪覆蓋停止發(fā)電時(shí)，N型雙面組件背面利用雪地反射光發(fā)電，產(chǎn)生的熱量加速正面融雪速率，綜合發(fā)電量更高。如下圖為英利自建實(shí)驗(yàn)電站在大雪初降后N型雙面與常規(guī)多晶組件自融雪情況對(duì)比，未經(jīng)過(guò)任何人工處理。

N型如何逆風(fēng)翻盤(pán)，向陽(yáng)而生?

盡管N型雙面相較PERC雙面有更多材料、性能上的優(yōu)勢(shì)，但目前市場(chǎng)主流卻仍是PERC技術(shù)，歸根結(jié)底在于PERC更低的成本帶來(lái)的高性?xún)r(jià)比。據(jù)了解，PERC雙面組件只需基于現(xiàn)有產(chǎn)線增加沉積背鈍化層和背面激光開(kāi)槽兩道工序，幾乎不增加額外成本。因此未來(lái)N型雙面技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)有效降本，將成為其提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額的關(guān)鍵所在。

英利綠色能源副總經(jīng)理于波表示，N型雙面的降本可以從兩方面著手。一方面，N型硅片成本居高不下是N型雙面成本較高的主要原因之一，但實(shí)際上N型硅片和P型硅片生產(chǎn)成本并無(wú)差別，只是目前市場(chǎng)需求較少而導(dǎo)致價(jià)格更高，因此需要規(guī)?；?yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)硅片端的降本，這只是時(shí)間的問(wèn)題;此外，銀漿也是N型雙面中成本較高的一部分，目前可以通過(guò)多主柵等技術(shù)來(lái)降低銀漿耗量，從而實(shí)現(xiàn)成本的下降。

另一方面，從企業(yè)角度來(lái)講，需通過(guò)降本、增效兩條路徑來(lái)達(dá)到降低N型雙面技術(shù)成本的目的，如企業(yè)自身生產(chǎn)工藝改進(jìn)、優(yōu)化工藝管控，可一定程度上控制制造成本;引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù)疊加提升組件功率等可間接降低生產(chǎn)成本。

在以PERC為主流的今天，各企業(yè)也都在評(píng)估下一代主流技術(shù)，而目前來(lái)看，不論是N-PERT還是HIT，亦或是TOPCon，N型雙面已經(jīng)是下一代主流技術(shù)的不二候選者。而第三批領(lǐng)跑者中N型產(chǎn)品比重亦得到不小的提升，若能在領(lǐng)跑者中獲得成功的實(shí)際應(yīng)用案例，或?qū)?dòng)N型產(chǎn)品的市占率提升，加速其向更成熟的階段發(fā)展。