PERC之后,更好的电池结构令人期待
2022-11-08世界太阳能之父马丁格林
世界“太阳能之父” 马丁·格林
伴随着光伏平价上网趋势越来越明朗,降本提效成为行业关注重点。
根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)上月公布的报告,风能和太阳能是零成本或负成本实现低碳减排的主力。
在2022浦江创新论坛区域(城市)论坛上,有着“世界太阳能之父”美名的马丁·格林教授分享了这组数据。在他看来,全球如果保持每年1太瓦光伏装机容量的增长,在其他条件不变的情况下,可以控制住全球气候变暖的趋势。
IPCC报告指出,在较短的时间内实现零成本或者负成本的低碳减排,光伏显而易见是一个非常重要的角色。
据马丁介绍,2018年光伏发电价格是每瓦4美元,2020年已经降到了17美分。除了光伏组件,2016年电池技术的发展让光伏价格进一步下降。
1989年,澳大利亚新南威尔士大学的马丁·格林教授研究组公开研究成果,推出了目前已成为主要商业电池的PERC(Passivated Emitter Rear Cell,发射极及背面钝化)技术,实验室效率达到了22.8%。
PERC自开始导入量产后,便迅速被光伏电池企业所引入,替代常规背电场(BSF)技术快速扩张并沿用至今,2021年的市场占有率已达91.2%。
目前,PERC电池还在改变晶圆的大小。过去光伏电池晶圆的上限是210毫米,PERC将其突破到了300毫米,理论上说可能达到600毫米。“未来制约光伏电池大小的可能是集装箱。”马丁说。
正如光伏行业的许多同仁一样,格林教授也在思考光伏的下一步发展方向,以期实现更高的电池效率,同时降低应用成本。
PERC之后,还会有什么新技术?“我想答案可能是更好的电池结构。”马丁继续说道,“不同材料的电池堆叠在一起,根据自身属性过滤太阳光,每一层电池用最适合吸收的光子进行吸收和转化,可大大提高电池效率。”
堆叠的电池越多,硅材料的重要性就逐渐下降,如果能堆叠三层电池,那么硅就可以退出历史舞台,因为到那时,可以用薄膜材料来代替。“堆叠一个电池可以将硅太阳能电池的效率从25%提升至35%,而堆叠两个电池则可以提升效率至40%以上。”马丁补充道。
此外,马丁也表示,这只是一个开始,未来还有非常大的成本下降的潜力。