光伏企業(yè)的價值多寡,始終由提供給客戶的價值決定,天合光能董事長兼CEO 高紀(jì)凡在12月底一場跨年分享中稱。而在此之前,12月4日,天合光能舉行了一場新品發(fā)布會,推出了基于新一代i-TOPCon Ultra技術(shù)的全場景至尊N型大中小版組件產(chǎn)品,為自己的技術(shù)實力交上了一份滿意的“答卷”。
得益于i-TOPCon Ultra電池高達26.58%的轉(zhuǎn)換效率,TOPCon賽道全面邁入了2.0時代,組件功率提升了30-40W。其中,至尊N型中版型產(chǎn)品,其功率升級到670W,效率高達24.8%,成為分布式場景的勁旅。
事實上,布局基于TOPCon2.0技術(shù)的組件產(chǎn)品,已經(jīng)成為行業(yè)龍頭共同選擇。去年10月,晶科能源推出新一代TOPCon Tiger Neo 3.0光伏組件,功率670W,轉(zhuǎn)換效率24.8%;今年1月6日,通威發(fā)布G12R-66版型TNC組件正面功率達到663.5W;今年1月14日,在中東WFES 展上,晶澳科技首次發(fā)布了DeepBlue5.0組件,功率達670W,轉(zhuǎn)換效率更是提升至24.8%,同樣步入TOPCon 2.0。
作為率先提出TOPCon 2.0這一行業(yè)新階段的企業(yè),天合光能有著自己獨特的思考。
技術(shù)迭代引領(lǐng)組件進化多維度提升性能參數(shù)
本次天合光能推出的TOPCon2.0組件,在性能上實現(xiàn)了顯著提升,覆蓋全場景。至尊N型大版型產(chǎn)品功率躍升至760W,效率高達24.5%,正面效率提升更是達到了1.3%;面向工商業(yè)及山地等復(fù)雜地形的至尊N型中版型,憑借更優(yōu)的安裝靈活性與電氣兼容性,產(chǎn)品功率已升級至670W,正面效率最高可提升1.5%;而專為歐美戶用及中國別墅屋頂設(shè)計的至尊N型小版型產(chǎn)品,功率也升級到了495W,正面效率最高提升1.8%,中小版型效率均可達24.8%的高水準(zhǔn)。
為了達成此次性能上的跨越式提升,天合光能從電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化、雙面率、組串功率等多個方面同時發(fā)力。
電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化:
1.天合光能采用了鈍化接觸技術(shù),正面與背面金屬接觸區(qū)均得到了全面優(yōu)化,鈍化水平顯著提升。這一技術(shù)有效減少了載流子的復(fù)合,進而提高了電池的開路電壓和短路電流,最終實現(xiàn)了電池轉(zhuǎn)換效率的提升。
2.超細柵線技術(shù)的突破,使得金屬電極與半導(dǎo)體材料之間的接觸電阻大幅降低,電流收集效率得以提高,電池性能進一步得到優(yōu)化。
3.通過抑制光學(xué)寄生吸收,實現(xiàn)了光學(xué)增益。天合光能優(yōu)化了電池的結(jié)構(gòu)和材料,減少了光的反射和吸收損失,提高了光的利用率,從而提升了電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。
雙面率高達90%,綜合發(fā)電效率顯著提升:
TOPCon 2.0產(chǎn)品的雙面率再次取得突破,從PERC時代的60%起步,TOPCon一經(jīng)問世便達到了80%的雙面率,而此次TOPCon 2.0的升級更是將雙面率進一步提高5%,最高可達90%,比BC高出15%。雙面率帶來的是正面疊加背面綜合效率的顯著提升,在以沙戈荒大基地為代表的場景下,地面反射率最高可以達到35%,預(yù)估相應(yīng)的發(fā)電增益高達15%以上。雙面優(yōu)勢使得TOPCon電池在各種應(yīng)用場景下都能獲得更多的發(fā)電增益,顯著提高了光伏發(fā)電的效率和經(jīng)濟性。
同時,TOPCon技術(shù)的開路電壓也實現(xiàn)了大幅提升,其26.58%的世界紀(jì)錄中,開路電壓高達744.6mV。較高的開路電壓使得TOPCon電池的溫度系數(shù)降低了0.01%,進一步提升了電池的發(fā)電性能和穩(wěn)定性。
組串功率提升超20%:
TOPCon2.0技術(shù)同樣進行了全面升級,使得組件在多個方面的電性能穩(wěn)定性得到顯著提升?;趇-TOPCon Ultra技術(shù)的新一代中版型組件交付功率可達650-660W,這一優(yōu)勢將在未來20-30年的生命周期內(nèi)持續(xù)發(fā)揮效益。
此外,TOPCon還采用了低電壓設(shè)計,開路電壓為49V,每串可以多串聯(lián)兩塊組件,組串功率因此提升20%以上。這種低電壓設(shè)計沿襲自210時代的設(shè)計理念,在系統(tǒng)側(cè)展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢,能夠節(jié)省匯流箱等設(shè)備,有效降低系統(tǒng)成本。
各種應(yīng)用場景均有優(yōu)勢
低輻照環(huán)境性能更優(yōu)
張映斌表示,在分布式發(fā)電系統(tǒng)中,TOPCon技術(shù)具有極高的應(yīng)用價值。隨著TOPCon 2.0的推出,其與BC在功率方面的差距已逐漸縮小。此前,當(dāng)功率差為30W、25W時,BC在分布式場景中具有近1毛錢的優(yōu)勢。然而,TOPCon 2.0推出后,BC的優(yōu)勢已縮小至僅10W,按比例計算僅為3-5分錢。值得注意的是,這3-5分錢僅是電站初始投資節(jié)省的部分。在考慮未來生命周期內(nèi)的發(fā)電情況時,低輻照因素不容忽視。雖然這一因素尚未被納入測算模型,但從發(fā)電單元的角度來看,將其綜合考慮更為合理。實證或測試將是驗證這一觀點的有效方式。
TOPCon在細分市場中展現(xiàn)出更高的競爭力。以往BC在分布式市場,如西班牙、中國高端別墅市場等具有一定優(yōu)勢。然而,現(xiàn)在TOPCon不僅功率差距縮小,還在外觀設(shè)計上進行了全面優(yōu)化,采用雙玻設(shè)計,并呈現(xiàn)出極佳的視覺效果。通過TOPCon 2.0的功率提升、美學(xué)設(shè)計以及1.6×1.6mm的超薄雙玻設(shè)計,TOPCon在細分領(lǐng)域的競爭力得到了進一步提升,完全有能力角逐這一市場。
在大型光伏電站場景中,TOPCon 2.0同樣表現(xiàn)出色。其760W的功率意味著在大型地面電站中具有極具競爭力的度電成本。在地面電站場景中,TOPCon的雙面率高出15%,并且具有低輻照的優(yōu)勢。在地面電站雙面發(fā)電的前提下,TOPCon 1.0的優(yōu)勢已經(jīng)十分明顯。而BC原本的優(yōu)勢市場是分布式場景,在大型應(yīng)用場合中,BC的競爭力相對較弱。這是因為TOPCon得益于210的低電壓設(shè)計以及組串功率高出10%的優(yōu)勢,使得BOS成本被低電壓設(shè)計所覆蓋。因此,TOPCon的發(fā)電能力比BC更強。在雙面場景特別是大型應(yīng)用場合中,BC無法與TOPCon相抗衡。
張映斌進一步補充道:“TOPCon在低輻照環(huán)境下的性能尤為優(yōu)異。地球上輻照量高于1000W/m2的地方并不多,大部分時間都是低輻照環(huán)境。TOPCon在低輻照環(huán)境下表現(xiàn)出色,特別是在分布式場景下,由于存在電價差,低輻照的價值進一步凸顯。而BC由于漏電流較大,導(dǎo)致其低輻照性能較差。在產(chǎn)品質(zhì)保方面,BC的年均衰減率為0.35%,而TOPCon為0.4%。雖然表面上看BC未來每一年都給客戶的衰減少一點,但在一些特定情況下,如在UV環(huán)境中,BC的UV衰減比TOPCon至少高出1個點。特別是在高原地區(qū)或青海這種UV輻照強的地區(qū),BC的UV衰減較高,會嚴(yán)重影響其發(fā)電性能。”
2025年規(guī)劃10GW產(chǎn)能
重塑行業(yè)格局
據(jù)悉,天合光能將對現(xiàn)有TOPCon產(chǎn)能進行全面升級,TOPCon2.0預(yù)計將在2025年6月左右形成量產(chǎn)交付能力,并計劃在2025年實現(xiàn)10GW的規(guī)劃產(chǎn)能。
根據(jù)多方數(shù)據(jù),TOPCon1.0改建至2.0一次投入成本則為3000-5000萬元/GW;而新建XBC產(chǎn)能一次投入成本約為2.6~2.8億元/GW,由HPBC改建至TBC一次投入成本約為1.2億元/GW,TOPCon 在投資成本上具有壓倒性優(yōu)勢。在TOPCon2.0時代,該技術(shù)重塑市場格局,龍頭企業(yè)與其他企業(yè)的差異性將會更加顯著,TOPCon功率和效率優(yōu)勢使得BC優(yōu)勢盡失,進一步壓縮BC在分布式市場的空間。
TOPCon技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,其中TOPCon與鈣鈦礦疊層的結(jié)合被視為一個極具潛力的方向。這種結(jié)構(gòu)的正負(fù)對稱電極具有顯著優(yōu)勢,而BC技術(shù)和鈣鈦礦形成的三端子疊層很難進行工業(yè)化應(yīng)用。
張映斌表示,TOPCon組件憑借其高功率、高效率、高可靠性、低成本以及充足的產(chǎn)能等優(yōu)勢,成為鈣鈦礦疊層時代底電池的最佳選擇。隨著高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜沉積技術(shù)、低光電損耗復(fù)合結(jié)技術(shù)、高效鈍化材料和工藝的不斷開發(fā)和應(yīng)用,TOPCon與鈣鈦礦疊層未來有望突破30%的電池效率。這將使TOPCon保持強勁的生命力,持續(xù)引領(lǐng)光伏行業(yè)高速、健康發(fā)展。