贺利氏“客制化”服务每年可提高太阳电池转换效率0.2%

2016-09-23 05:39包婧文
太阳能 2016年6期
关键词:海德太阳电池浆料

本刊记者 ■ 包婧文

贺利氏“客制化”服务每年可提高太阳电池转换效率0.2%

本刊记者 ■ 包婧文

光伏发电是可再生能源利用的一种主要方式,在我国能源结构转型中占据了重要地位,随着光伏系统的集成化、智能化及自动化程度越来越高,有望大幅降低光伏系统运营成本及提高普及率。太阳电池是光伏系统中的主要部件,银浆则是太阳电池金属化浆料重要的组成部分。作为全球领先的光伏导电银浆供应商和龙头企业,贺利氏通过不断降低每瓦电池的银浆使用量为光伏发电成本的降低提供支持。“可再生能源已经非常有竞争力,而且将来会成为最经济有效的能量来源”,贺利氏光伏全球业务单元总裁李海德(Andreas Liebheit)表示:“贺利氏的路线图完全聚焦这一领域,我们可以每年提升太阳电池转换效率至少0.2个百分点。”

贺利氏推出全新PERC银浆系列

5月24日,全球领先的光伏导电银浆供应商——贺利氏携全新PERC银浆系列出席了SNEC 2016展会。作为“PERC套装”,本次共推出两款高级的银浆产品,分别为SOL9631和SOL326,前者为低温正银浆料,后者为低活性背银浆料。这两款新产品有望帮助贺利氏的客户和合作伙伴大幅提高PERC电池转换效率和附着力。

贺利氏光伏全球业务单元研发高级副总裁张伟铭博士表示:“SOL9631和SOL326不仅进一步扩充了我们的创新型银浆产品组合,而且将有助于广大客户提高PERC电池转换率、降低光致衰减、提升组件可靠性。这进一步彰显了我们致力于不断向广大客户和合作伙伴提供最先进的银浆产品的决心,帮助他们显著提升产品性能。”此外他还强调,贺利氏在内装玻璃粉研发和生产方面同样具备强大的实力,丰富的经验及一流的专业技术,为保证银浆产品的优秀性能奠定了坚实的基础。

SOL9631系列正银浆料采用由贺利氏独家研发和生产的一种全新而独特的玻璃化学成分,可以实现低温情况下烧结,非常适用于PERC太阳电池。其烧结后的栅线的微观结构(包括银-硅界面等)非常致密,可提升电池的附着力、栅线导电率及可焊性;除了大幅提高PERC电池和组件的可靠性之外,SOL9631系列正银浆料还可以大幅降低PERC电池的光致衰减(LID),达到可与常规的p型组件光致衰减相当的水平;SOL9631系列浆料融合了贺利氏专门为超细线印刷开发的有机系统,可以保证客户在小于30 µm副栅线开口下正常使用,最终实现高转化效率、零印刷缺陷和高产出。

新推出的SOL326系列背银浆料具有较低的反应活性,因其含有贺利氏一种独特的玻璃化学成分,从而实现了在银浆和介质层之间反应程度的可控性;其结合了一种新开发的添加剂,实现在烧结过程中减少浆料对钝化介质层烧穿/渗透,从而实现了在金属化过程中对p-n结的保护。得益于这些特性,SOL326系列背银浆料能帮助PERC电池实现20%以上转换效率的同时,还能提升老化附着力、开路电压(Voc)及PERC组件可靠性。员是关键。

而这正是贺利氏相比于其他同类企业的竞争优势所在。其实每个企业都在强调“客制化”,也都在做“客制化”,但考虑到浆料行业的特殊性,要实现大量人才的招募较为困难。而贺利氏在中国拥有强大的专业技术支持队伍,多达100位技术工程师可以为客户提供更好的服务,无论在数量上、质量上,还是在响应时间上,贺利氏都能做到快速微调,在短时间内给予客户支持。李海德表示:“我们的工程师常驻在客户的现场,以便观察浆料是否可以与客户的工艺进行良好匹配。所以我们要强调,贺利式是一家非常专注,甚至可以说高度以服务为导向的企业。”

“客制化”服务带来效率的提升

据李海德介绍,今年新推出的两款新产品已经为其客户带来了0.2%效率的提升。他对记者表示:“这对于整个光伏产业而言是非常了不起的进步。0.2%效率的提升,一方面来自产品和技术的不断创新,另一方面来自于贺利氏所提供的‘客制化’服务。”

顾名思义,“客制化”服务即是根据客户的需求定制服务。如果说技术创新改变的是产品,那么“客制化”服务则是对产品进行微调。在太阳电池的金属化这一工序中,许多步骤容易出错,印刷质量问题可能会导致生产多次中断,从而降低产量;过高的接触电阻或过差的导电率可能会导致转换效率被意外降低。无论问题出在何处,都必须在现场予以快速解决。

由于不同客户在电池生产工艺方面会有其各自细微的差别,“客制化”服务即技术人员通过在客户现场的观察和理解,根据他们的差别需求实现产品匹配,更加精准地满足客户的要求,从而带来0.2%效率的提升。由此可以看出,要想做好“客制化”服务,拥有专业背景的资深技术人

李海德荣获“光伏产业领袖人物奖”

贺利氏光伏全球业务单元是业界领先的光伏导电银浆开发商、生厂商及服务提供商。40多年来,贺利氏与各行各业的领先企业展开合作,在厚膜技术创新、广泛研发和新产品开发方面建立了良好声誉。在光伏领域,贺利氏光伏全球业务单元继承原有传统并应用创新技术,为太阳电池提供导电浆料产品。其独有的SOL系列银浆产品,不仅能提高效率,同时具有更宽的工艺窗口,从而帮助太阳电池制造商提升产能和产量。

李海德

在本届SNEC十周年庆典上,贺利氏光伏全球业务单元总裁李海德荣获了“光伏产业领袖人物奖”,以表彰他为提高光伏组件效率而做出的不懈努力及他对光伏产业发展做出的突出贡献。李海德表示:“能获得这么重要的奖项,我倍感荣幸,这对我所在的公司而言也是莫大的鼓励。我们将继续致力于可再生能源技术的创新,在不久的未来,让可再生能源成为最有效的能源解决方案。”

供应链的安全保障是企业稳定发展的基石。今年1月份,一家日本银粉生产工厂由于出现事故而停产,导致银浆生产企业纷纷出现延迟交付或减少交付的情况。而贺利氏对突发情况有所准备,除日本生厂商外,还和美国一家银粉生厂商有着独家合作关系,使其在市场出现动荡时可以及时作出反应。李海德认为,这也是贺利氏在本届SNEC展会上得到大奖的一个原因。

贺利氏在中国设立亚太高级技术研发中心

除了发布新产品,贺利氏还在本届SNEC展会上宣布,其在中国设立的亚太高级技术研发中心盛大开幕。这是贺利氏光伏全球业务单元在全球范围内设立的第二大研发中心,该中心将致力于与多家战略合作伙伴开展紧密合作,通过当地科技专家更好地为客户提供全面的技术支持,涉及质量控制、导电银浆应用、漫射咨询等,从而帮助他们进一步缩短产品的改进和交付周期,共同改进银浆工艺和提高电池转换效率。

随着中国和亚太区光伏产业的迅速发展,贺利氏认为在这一地区开设研发中心是顺理成章之举。张伟铭博士表示:“我们在中国设立亚太高级技术研发中心的目的是为了进一步拓展贺利氏与光伏价值链上所有潜在合作伙伴的合作。新研发中心的技术实力雄厚,可帮助广大客户加快创新步伐和缩短产品上市周期。光伏业务已结束‘马拉松式的慢跑’,进入了‘冲刺阶段’,需要对市场需求做出快速反应。举例来说,我们的产品改进实验室将把打样周期缩短至一周,而缩短反应时间有利于我们的客户及时抓住市场机遇。”

贺利氏光伏全球业务单元亚太区应用工程经理谢惠民强调,该技术研发中心将成为亚洲乃至整个光伏产业中首屈一指的太阳电池银浆技术研发中心。他表示:“在太阳电池银浆解决方案领域,该中心的合作模式和技术服务都是国际一流水准。它的设立不仅体现了贺利氏致力于开拓中国市场的决心,同时也将进一步完善位于中国台湾地区和日本的亚洲产品改进实验室的服务网络。”

贺利氏在中国设立亚太高级技术研发中心,可以更好地支持公司产品的“客制化”服务,更快速地提供“客制化”样品,也进一步说明贺利氏看好中国可再生能源发展的广阔前景。李海德表示:“中国已成为全球可再生能源发展的主要推动者,将在可再生能源应用领域中发挥主导作用。无论是在技术上还是在教育上,中国已经做好了充分的准备,可以把握未来数十年的发展大趋势。这些发展大趋势包括微电网、智能电力管理和电力储存解决方案,推动可再生能源系统效率的提高,以及使其适合在全球各大城市中心运用的创新能力。结合这些大趋势,贺利氏相信,未来每5年可再生能源的平均成本将会降低50%。”

此外,贺利氏呼吁,在高等院校和建筑专业中增加可再生能源的课程,增加可再生能源系统的教育和培训。预计可再生能源将强劲发展,中国准备在“中国制造2025计划”中强化职业资质,中国的可再生能源行业迫切需要一批适应行业发展的“未来员工”。

储能技术备受关注

贺利氏很看好光伏产业在整个可再生能源中的发展趋势。李海德说:“5年前光伏系统装机成本约为2美元/W,而现在已经降低50%,只有1美元/W,意味着已经低于核电的装机成本。如果可以维持这个速度,那么在2021年,光伏装机成本可以降到50美分/W,届时发电成本将可能低于风电。”他很好奇,中国是否会因太阳能发电成本的降低而改变一些核电站的新建或扩建计划,毕竟相比于核电,太阳能发电更安全、更清洁。

在光伏系统的发展过程中,导电聚合物占据越来越重要的地位。导电聚合物是透明的,因此可以融合到窗户、所有建筑外墙涂料,甚至房屋阴影面当中。贺利氏针对导电聚合物的研究显示,该技术可带来高达15%的效率增益,并且在引入标准化印刷流程之后,导电聚合物的生产成本将有望大幅下降。随着PERC技术和钙钛矿电池均已进入市场并提高了电池转换效率,在不久的将来,新型的透明性导电聚合物将可以把太阳光的各波长都转换为电能,从而促进光伏组件设计方案的创新。这将有利于光伏行业开发出超高效的组件,进而大幅降低光伏电价。

除了光伏产业,贺利氏还对储能产业投注了较大精力。太阳能行业的发展高度依赖于储能行业,本届SNEC展会上很多企业也展示了其储能方案。若把储能分为短期解决方案和长期解决方案两部分,贺利式在以锂离子为代表的短期储能解决方案方面有很多经验,其有一款化学添加剂产品Porocarb,添加到锂离子电池液体中,可带来10%效率的提高和10%成本的降低,是一款备受好评的产品。

对于长期储能解决方案而言,制氢是关键。若要实现最佳长期储能需分两步,先把来自风能等其他能源的电转换成氢气,之后在需要时再转换成相应的电能。第一步属于电解反应,第二步则需要通过一些燃料电池实现。贺利氏提供可以提高离子膜效率的催化剂,以增强离子膜的转化效率,无论在电解液还是在燃料电池中,都可以实现10%的效率提升。李海德表示,该产品已实现商业化,在欧洲已有客户在其大型电解设备里投入使用。

大数据的发展让能源消费变得更加精确预测,从单个家庭到一个城区,再到一个工厂,智能化的电力消费和贸易使个人和公司都可以成为电力的生产者和贸易商。电力储存领域的创新让个人和公司可以更好地利用或交易其通过可再生能源系统生产的过剩能源。贺利氏相信,到2030年,光伏组件的输出功率将增加60%,届时单个标准的60片光伏组件的输出功率将超过500 W。

贺利氏认为,从短期发展来看,电池技术仍将至关重要,预计到2020年,电池成本每年会下降20%,降至150美元/kWh以下。从长期来看,燃料电池会成为中国和其他发达国家能源储备的中坚力量,将大幅提升可再生能源的实用性。基于氢燃料电池技术的研究蕴含着巨大的发展机遇,燃料电池将被广泛运用在各种运输工具中,包括轻型、中型、重型卡车,公共汽车,轮船,甚至火车。未来,贺利氏也会关注一些具有颠覆性的技术,包括找寻新的材料使太阳电池成本进一步下降等。

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