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瞩日科技提供高效太阳能电池互联方案、高精度全自动串焊设备和新型互联材料的高新技术企业

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能让光伏组件功率提高3%-6%?这家企业要彻底取代传统光伏焊接技术

发布日期:2018-05-17 10:37:37
     近日,国家能源局新能源司副司长李创军在新闻发布会上提到,2017年国内电池片和组件价格分别同比下降25.7%、33.3%,系统成本降至每瓦7元左右,组件成本降至每瓦3元左右,光伏发电度电成本累计下降了约90%。取得这样的成绩除政策因素外,光伏技术的持续创新有着很大的功劳。
  如今,在产能过剩和补贴下降带来的压力下,技术创新是光伏组件企业实现降本增效最为现实的办法。细数如今的主流的高效技术,主要有双面技术、PERC技术、半片技术等,均为在电池片技术方面寻求突破,而很少有企业从焊接环节下手。
近日,能见Eknower接触到一家有着独家光伏电池片焊接技术专利的企业——瞩日科技。
  成立于2015年的瞩日科技位于杭州,是一家涵盖高效光伏设备、新型光伏材料、新型制造工艺的企业。公司核心团队由多名行业精英、知名专家教授及归国人员联合组成,在各相关领域均有深厚的学术及产业经验。其中主要创始人和研发带头人之一就职于南洋理工大学、西安交通大学教授。所有创始人均为光伏行业出身,并有10年以上的的行业经验。
  据瞩日科技总经理武宇涛介绍,此项专利技术名为“隐形金属化增强互联技术”(SEMI,Stealth Enhanced Metallization Interconnection)。据瞩日科技数据显示,SMEI组件可以大幅提高组件对入射光的利用率,降低组件功率损耗,提高组件发电功率10W-20W。
  SEMI与传统技术最大的区别在于它的焊带截面积为三角形。常规的焊接工艺一般用扁焊带将电池片串联,但是扁焊带会对电池片造成2%-3%左右的遮挡,影响电池片对光的吸收,损失功率和发电量。如果减少焊带使用量势必会增大电池内阻,使电流收集效率降低,加厚或加宽的焊带又会增大对电池片的遮挡。传统扁焊带无法有效兼顾这两个难题。如图1所示照射到三角焊带上的光全部反射到了电池表面。
图1 三角焊带电池表面
  SEMI的三角形焊带除顶部很小的区域外其余部分皆可将太阳光直接反射至电池表面,降低了因为焊带遮挡造成的光线损失。同时,焊带底部与主栅线接触面积大,串联电阻小,焊接强度高,完美地解决了扁焊带遮挡面积大和电阻损耗无法平衡的问题。一篇来自Fraunhofer研究所的研究论文表明[1],三角焊带与目前行业内公认的反射率较高的圆形焊带相比光的吸收还要高2.02%,与传统扁焊带相比光的吸收高2.32%。从图1可以看出,三角形焊带可利用几乎所有的垂直入射光和斜射光,扁焊带不能利用所有的垂直入射光和大部分的斜射光,圆形焊带可利用部分的垂直入射光和少量的斜射光。

图2 扁焊带、圆焊带和三角焊带的光路反射示意图
  据瞩日科技测试,SMEI可提高电池转换效率0.6%-1.4%,提高组件功率3%-7%,,综合发电成本降低5-10%。
同时,由于三角形焊带顶端为尖角,加上本身的结构特性,照射到焊带上的光线无法反射到平面外,从上面来看可以达到“隐形”的效果。
常规组件串焊技术的对比:右为SEMI组件
  由于三角焊带的独特性,当前市场上传统串焊机无法使用三角形焊带。由此,瞩日科技专门研发生产了配套的串焊机。据瞩日科技资料,此串焊机效率为2000片/小时左右,每台串焊机产能约为60-70MW
  武宇涛表示,此项技术只需组件生产线更换常规串焊机,电池端只需改变网版图形和电池分选方案。在同等效率提升情况下,相比于PERC技术动辄2-3千万投入,SEMI无疑性价比更高
  瞩日科技的SEMI技术从一个全新的角度另辟蹊径,为光伏产品的效率优化和功率提升带来了全新的思路,也为整个光伏行业带来了更加有效的技术方案和全新的技术路线选择。
  经过几年的设备设计和升级,瞩日科技设备已进入初步量产阶段,预计下半年订单会有快速的增长。武宇涛表示现今正与一些大型光伏企业合作洽谈中,预计2018年会有几十台订单的量,2019年扩展到近百台
  对于未来的市场行情武宇涛表示乐观,“在行情不好的情况下,整个行业在扩张,竞争越来越激烈,价格越来越低,利润受挤压越严重。只有多提高功率企业才能多赚钱,如果企业不做创新、不做改进,继续使用旧技术,面临的竞争压力只会越来越大。客户对这种新技术很欢迎,因为它性价比非常高,整个行业内,在同样投资情况下,目前还没有类似技术可以一次性提高这么高的功率,投入几百万就可以达到其他技术投入几千万能达到的效果。同时,我们技术的稳定性比其他新兴技术要成熟稳定得多,随着设备的持续进化,未来几年会逐步替换掉大部分的常规扁焊带串焊工艺。”他说。
  参考文献:
  [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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