中国光伏行业协会名誉理事长王勃华指出，以异质结为代表的N型电池商业化进程明显加速，企业主打产品全面向N型转化，产能快速提升。
“今年上半年，光伏行业继续保持了高速增长态势，技术迭代不断提速，N型产品市场需求旺盛。”在近日举行的光伏行业2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会上，中国光伏行业协会名誉理事长王勃华指出，以异质结为代表的N型电池商业化进程明显加速，企业主打产品全面向N型转化，产能快速提升。
业内预计，到2024年底国内异质结产能将达50吉瓦至80吉瓦，到2025年底则有望达到130吉瓦。作为国内N型异质结产业化龙头，安徽华晟新能源科技有限公司为何会选择异质结赛道并且在短时间内做到全国领先？董事长徐晓华的回答简单而直接：“用一个词形容，那就是‘完美’。完美的技术，完美的P-N结。”
技术优势明显，N、P同价近在咫尺
作为技术行家，谈起为什么选择异质结，徐晓华如数家珍。
“与此前技术路线单一的晶硅材料不同，异质结技术是在晶硅和非晶硅薄膜两种材料之间形成 P-N 结。用非晶硅薄膜去钝化硅片表面的缺陷，两个材料能干的事情就是比一个材料的工艺窗口更宽。”
“异质结的钝化结构已经做到了极致，是一个完全对称的三明治结构。这样完美的对称意味着内部没有应力，更容易做成薄片。”
“异质结只有4步工艺，而且都是低温，最高温度也是只有200摄氏度左右。PERC路线需要9步工艺，最高工艺温度850摄氏度；TOPCON是11步工艺 ，最高温度大约在1050摄氏度。”
在徐晓华看来，选择异质结，就是选择了一条颠覆性创新的道路。“如果一家传统的光伏制造企业要走异质结的技术路线，电池生产设备100%要更换，组件生产设备也要淘汰一半。为了适用超薄切片和半棒半片的异质结专用切片工艺，切片设备也是100%要更换。目前，光伏制造业的几个主要环节都可以相互独立，最重要的原因就是每个环节都没有壁垒。”而与此不同，异质结的技术路线则需要将几大主要的制造环节全部打通，“对于很多企业来讲，这是一个很痛苦的点，但华晟愿意做这件事。”
徐晓华介绍，目前，华晟新能源已经成功为保加利亚500兆瓦的光伏电站供应了全部的异质结组件。现阶段，华晟新能源的海外订单接近3吉瓦，国内某央企客户的单个框架协议规模已经达到10吉瓦。在今年的上海和慕尼黑展会上，达成的意向订单均达到7-8吉瓦。“你要相信，市场上最高效的产品永远最好卖。”
对于徐晓华和华晟新能源而言，下一步的工作重点是依靠持续不断的技术研发和创新实践将异质结产品的成本和价格与PERC“打平”。事实上，眼下异质结相对PERC的溢价已经微乎其微。随着规模提升，徐晓华坚信，当异质结实现大规模量产，“它一定是最具性价比的光伏产品，将推动光伏发电成为新能源的绝对主力。”
面向大规模量产，
考验全环节整合能力
2020年成立至今，华晟新能源已经建成投产8.1吉瓦异质结电池与组件产能，产能规模位居全球首位。在徐晓华的规划中，2023年，华晟新能源要实现10吉瓦左右的项目满产，同时还有14吉瓦的产能在建设或产能爬坡中。在转换效率方面，异质结电池的量产效率要达到25.5%，研发效率目标达到26.5%。
在向大规模量产迈进的过程中，徐晓华指出，生产设备和工艺的稳定性尤为重要。“从小试、中试到量产，如果工艺节拍很短、产能很大，很可能整个生产工艺都要面临颠覆性的更改，这就对设备和工艺的稳定性提出了非常高的要求。”
另一方面，徐晓华也表示，鉴于异质结的技术特性，在量产爬坡的过程中，需要全面提升对全环节的整合能力。“比如要做超薄的电池片，切片设备、切割方式就要更改。切成薄片以后，电池的设备和工艺也要随之调整，后续组件端也要跟着变化。前后端的关联度非常高，所以必须做好上下游的协同。”
为推进异质结产业健康有序发展，由华晟新能源发起的全国首个异质结技术产业化协同创新平台在光伏行业2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会异质结产业化分论坛上正式成立。首批58家成员涵盖光伏产业链上下游企业、高校、第三方检测机构、科研院所等，将彼此加强合作，携手并进，共同致力于推动异质结技术创新与产业化发展。
瞄准叠层电池，
助力光伏成为主力能源
面向更高远的目标，在徐晓华心中，“异质结+钙钛矿”的叠层技术或是光伏在成为主力能源道路上的关键技术支撑。“如果我们的目标只是平价上网，确实不需要异质结，甚至不需要TOPCon。那么新的N型技术目标是什么？是解决绿氢的产业化和低成本的光储一体化问题，让光伏真正从辅助能源变成主力能源。”
徐晓华算过一笔账，要让绿氢达到10元/公斤的产业化水平，光伏组件售价就要稳定在1元/瓦左右。更重要的是，组件效率要达到28%以上。与之对应 ，光伏的上网电价在国内要达到0.1元/度，才能真正实现有经济性的光-储-氢一体化。当前，市面主流光伏组件的转化效率约为21%-22%，华晟新能源交付的异质结组件转换效率在22.7%左右。“这些是不够的。组件转换效率每提升1个百分点，下游电站的成本就会下降7-8个百分点，要把如今0.2-0.3元/千瓦时的上网电价一路下降到0.1元/千瓦时，组件转换效率还需要提升6-8个百分点。”
在徐晓华看来，只有“钙钛矿+异质结”的叠层技术才能实现这样的目标。“‘钙钛矿+异质结’的理论效率是42.5%，量产效率应该会超过35%。”
2020年12月，就在华晟新能源成立不到半年的时间，作为公司主要研发平台的宣城先进光伏技术研究院成立，“钙钛矿+异质结”的叠层技术正是研究院的主要研发方向之一。2022年，华晟新能源已经尝试性的推出了国内首款量产尺寸的“钙钛矿+异质结”叠层电池。
徐晓华透露，今年，华晟新能源将在安徽宣城继续投入两条相应的生产线。“其中1条是10-100兆瓦之间的准量产线。”按照现有规划，预计在2025年前后，叠层电池中试线可以正式投入使用，中试线电池片平均效率将达到28%-30%。“我们的目标是在2025-2027年间，实现‘钙钛矿+异质结’的产业化。”
伴随着“双碳”目标的进一步落实，当下的中国光伏产业正经历新一轮的变革与成长。要降本提效、要成为主力能源、要实现从吉瓦向太瓦的跨越，在机遇与挑战并存的今天，华晟新能源坚持着差异化的发展思路，坚守着未来技术的前沿方向，正在奔赴一场“颠覆性创新”。
文 | 本报记者 姚金楠
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