近一年来,多主栅、叠片、N型、黑硅等最新组件技术,不断取得新突破,正与我国光伏行业以先进技术推进产业降本增效,并进一步驱动市场良性发展的总体思路相契合。日前,正信光电科技股份有限公司(简称“正信光电”)凭借其创新研发的12栅双玻光伏组件成功通过IEC新标准测试,正信光电荣获德国莱茵T譈V颁发的全球首张12栅双玻IEC61215新版标准认证。而这一融合自清洁、高功率、衰降少等诸多特性为一体的高效产品也为产业加速迈入平价上网时代再添活力。

  从材料端着手创新研发

  现阶段来看,在众多参与竞技的光伏先进技术中,多主栅技术(MBB)主要优势在于高填充因子,并大幅降低了银消耗量及较低的活性区域遮荫面积,因此,它是行业公认的一种性价比很高的技术。中国科技大学(简称“中科大”)博士吕鹏在接受记者采访时表示。

  此前,正信光电在2017年便推出12栅高效多晶组件,成为国内首家自主量产多栅组件制造企业之一,遥遥领先业内平均水平,在组件分装技术上具备“领跑者”的能力。而此次正信光电荣获“全球首张12栅双玻IEC61215新版标准认证”,则充分证明了其12栅技术在发电效率、可靠性等多个纬度等优良性能。

  2018年,正信光电又创新性将石墨烯自清洁技术与多主栅技术融合,成功开发出石墨烯12栅常规、石墨烯12栅双玻、石墨烯5栅常规与双玻等石墨烯光伏组件。

  “一直以来,正信光电都坚持以技术创新为先导的理念,在技术创新上敢于探索,致力于为业内提供更高效、更可靠、更专业的光伏发电解决方案。”正信光电技术质量总经理王栋说,在传统单、双玻组件生产工艺基础上,正信光电石墨烯多主栅组件将现有多主栅电池技术、石墨烯应用技术PERC、N型双面、黑硅电池工艺等现行前沿技术相融合,从而成功使发电量增加6%,高温发电量衰降也随之大幅减少。

  如何提高发电量,是全行业共同研究的方向,正信光电选择从材料端入手,结合新型材料———石墨烯的亲水性特点及自清洁能力的优势,深入研究。吕鹏说:“从电池工艺上提升发电率、提升电池产品的良率,在市场中已被许多企业深入研究,而正信光电选择从源头考虑,从材料入手进行研究,这算是一块儿‘硬骨头’,这个研究会是一个投出大产出小的路径,同时也是一条很艰难的路径。”早在2016年,正信光电携手中科大新能源应用课题组开始了石墨烯技术的研发与应用。经过三年多的不懈努力和研究,从实验室到实现量产,正信光电目前已率先取得了石墨烯的电池增透技术,目前主要应用的也是其自清洁作用。据吕鹏介绍,试验初期,电池的增透效果和自清洁效果迟迟无法找到一个均衡点,后来在石墨烯材料方面做了一些修饰,通过活化催化剂,不断改善,最终对电池的性能做到均衡开发,实现了光伏电池的高透光率和自清洁功能。

  今年上半年,正信光电正式发布石墨烯12栅常规、石墨烯12栅双玻组件、石墨烯5栅常规与双玻组件等系列新品,该系列产品凭借良好的透光率、超强亲水性以及独特的自清洁能力等众多差异化核心竞争力成为业内关注的焦点。

  石墨烯镀膜经济性显着

  据了解,复合石墨烯材料在光伏玻璃上的特点主要体现在超亲水性、增透性和光触媒。通过石墨烯膜层的应用,不仅增加了玻璃本身的透光性能,而且石墨烯表面的超亲水特性也赋予了光伏玻璃自清洁功能。据吕鹏介绍,通过实验发现,水与石墨烯同层表面仅有3~5度的夹角,这是高强度的亲水性力证,水可以渗透至灰尘底部,带着灰尘随重力下落,没有静电产生,也不会产生吸附浮沉的困扰。12栅石墨烯组件相较于常规组件产品,采用石墨烯镀膜技术制备的石墨烯高效组件透光率提高到94.3%,组件输出功率可增加0.5%~1%,其特有的自清洁功能还可减少运维费用。而就自清洁能力来看,一般的组件技术往往只具备超亲水或光触媒效果,而将这两种功能完美结合的目前只有石墨烯技术。

  王栋说,在电站项目运行过程中,多种因素都会影响到电站的实际发电量,例如积灰、积雪、失配损失、遮阴与线损等各类复杂因素,其中积灰是影响到光伏电站发电量的一个主要因素。在干燥的沙漠地区,工厂集中地区和建筑施工密集地区尤为严重。经评估,严重的玻璃积灰会影响组件35%的功率输出,正常使用情况下,得到及时清理的光伏系统或使用自清洁组件的系统可以多发电3%~5%(区域不同会存在一定的差异)。

  另一方面,自清洁组件因其高超的亲水性具有相当可观的“钱”景。目前,大多数光伏电站往往采用定期人工清洗的方式清洁光伏板表面,这种清洗方式操作规范难以统一,容易造成电池片隐裂、组件表面存在残留水渍等问题,且人工成本高,增加运营负担。在清洁成本方面,按照业内人士的估计,一座装机容量为50兆瓦的光伏发电厂,所需的清洁维护费用可能高达每年100万元。这也进一步激发了正信光电加大对石墨烯自清洁组件的研发动力。

  目前,正信光电石墨烯镀膜玻璃初步具备了500兆瓦组件的配套生产能力。下一步,正信将继续瞄准新材料领域,加快石墨烯光伏组件的产业化应用。到今年年底,正信光电石墨烯产能有望进一步扩大到两吉瓦。王栋表示,未来,随着产业技术加速迭代升级和市场环境的日趋成熟,我们将站在新时代的新起点上,充分发挥行业引领者作用,深度挖掘市场需求,以尖端技术不断驱动光伏产品成本的不断突破,为产业可持续发展再添动力。