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      矚日科技提供高效太陽能電池互聯方案、高精度全自動串焊設備和新型互聯材料的高新技術企業

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      能讓光伏組件功率提高3%-6%?這家企業要徹底取代傳統光伏焊接技術

      發布日期:2018-05-17 10:37:37
           近日,國家能源局新能源司副司長李創軍在新聞發布會上提到,2017年國內電池片和組件價格分別同比下降25.7%、33.3%,系統成本降至每瓦7元左右,組件成本降至每瓦3元左右,光伏發電度電成本累計下降了約90%。取得這樣的成績除政策因素外,光伏技術的持續創新有著很大的功勞。
        如今,在產能過剩和補貼下降帶來的壓力下,技術創新是光伏組件企業實現降本增效最為現實的辦法。細數如今的主流的高效技術,主要有雙面技術、PERC技術、半片技術等,均為在電池片技術方面尋求突破,而很少有企業從焊接環節下手。
      近日,能見Eknower接觸到一家有著獨家光伏電池片焊接技術專利的企業——矚日科技。
        成立于2015年的矚日科技位于杭州,是一家涵蓋高效光伏設備、新型光伏材料、新型制造工藝的企業。公司核心團隊由多名行業精英、知名專家教授及歸國人員聯合組成,在各相關領域均有深厚的學術及產業經驗。其中主要創始人和研發帶頭人之一就職于南洋理工大學、西安交通大學教授。所有創始人均為光伏行業出身,并有10年以上的的行業經驗。
        據矚日科技總經理武宇濤介紹,此項專利技術名為“隱形金屬化增強互聯技術”(SEMI,Stealth Enhanced Metallization Interconnection)。據矚日科技數據顯示,SMEI組件可以大幅提高組件對入射光的利用率,降低組件功率損耗,提高組件發電功率10W-20W。
        SEMI與傳統技術最大的區別在于它的焊帶截面積為三角形。常規的焊接工藝一般用扁焊帶將電池片串聯,但是扁焊帶會對電池片造成2%-3%左右的遮擋,影響電池片對光的吸收,損失功率和發電量。如果減少焊帶使用量勢必會增大電池內阻,使電流收集效率降低,加厚或加寬的焊帶又會增大對電池片的遮擋。傳統扁焊帶無法有效兼顧這兩個難題。如圖1所示照射到三角焊帶上的光全部反射到了電池表面。
      圖1 三角焊帶電池表面
        SEMI的三角形焊帶除頂部很小的區域外其余部分皆可將太陽光直接反射至電池表面,降低了因為焊帶遮擋造成的光線損失。同時,焊帶底部與主柵線接觸面積大,串聯電阻小,焊接強度高,完美地解決了扁焊帶遮擋面積大和電阻損耗無法平衡的問題。一篇來自Fraunhofer研究所的研究論文表明[1],三角焊帶與目前行業內公認的反射率較高的圓形焊帶相比光的吸收還要高2.02%,與傳統扁焊帶相比光的吸收高2.32%。從圖1可以看出,三角形焊帶可利用幾乎所有的垂直入射光和斜射光,扁焊帶不能利用所有的垂直入射光和大部分的斜射光,圓形焊帶可利用部分的垂直入射光和少量的斜射光。

      圖2 扁焊帶、圓焊帶和三角焊帶的光路反射示意圖
        據矚日科技測試,SMEI可提高電池轉換效率0.6%-1.4%,提高組件功率3%-7%,,綜合發電成本降低5-10%。
      同時,由于三角形焊帶頂端為尖角,加上本身的結構特性,照射到焊帶上的光線無法反射到平面外,從上面來看可以達到“隱形”的效果。
      常規組件串焊技術的對比:右為SEMI組件
        由于三角焊帶的獨特性,當前市場上傳統串焊機無法使用三角形焊帶。由此,矚日科技專門研發生產了配套的串焊機。據矚日科技資料,此串焊機效率為2000片/小時左右,每臺串焊機產能約為60-70MW。
        武宇濤表示,此項技術只需組件生產線更換常規串焊機,電池端只需改變網版圖形和電池分選方案。在同等效率提升情況下,相比于PERC技術動輒2-3千萬投入,SEMI無疑性價比更高。
        矚日科技的SEMI技術從一個全新的角度另辟蹊徑,為光伏產品的效率優化和功率提升帶來了全新的思路,也為整個光伏行業帶來了更加有效的技術方案和全新的技術路線選擇。
        經過幾年的設備設計和升級,矚日科技設備已進入初步量產階段,預計下半年訂單會有快速的增長。武宇濤表示現今正與一些大型光伏企業合作洽談中,預計2018年會有幾十臺訂單的量,2019年擴展到近百臺。
        對于未來的市場行情武宇濤表示樂觀,“在行情不好的情況下,整個行業在擴張,競爭越來越激烈,價格越來越低,利潤受擠壓越嚴重。只有多提高功率企業才能多賺錢,如果企業不做創新、不做改進,繼續使用舊技術,面臨的競爭壓力只會越來越大??蛻魧@種新技術很歡迎,因為它性價比非常高,整個行業內,在同樣投資情況下,目前還沒有類似技術可以一次性提高這么高的功率,投入幾百萬就可以達到其他技術投入幾千萬能達到的效果。同時,我們技術的穩定性比其他新興技術要成熟穩定得多,隨著設備的持續進化,未來幾年會逐步替換掉大部分的常規扁焊帶串焊工藝?!彼f。
        參考文獻:
        [1] Max M, Andreas J. B, Li C.R et al. Triangular Ribbons for Improved Module Efficiency[C].The 32nd European PV Solar Energy Conference,Munich,Germany,2016.

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