光伏电池5年内效率提至20%

    光伏产品的价格急速下跌，英利等制造商们开始寻求技术突破来提高产品的效率以降低成本。
    过去几年，全球太阳能电力浪潮催生出13家在美国上市的中国光伏制造企业，他们生产了全世界超过一半的太阳能电池组件，但这样的成绩并未给光伏产业带来太多的赞誉。
    在许多人的眼中，这些组件制造商们所做的不过是对“中国制造”的另一次刻画：从海外买设备、原料，利用国内廉价的人员和电力进行生产，然后在港口装船运往欧洲。
    足以为此观点佐证的，是中国拥有不计其数的光伏制造企业，而且都曾经过得很滋润。“常规太阳能电池的生产并不是一项很高深技术。”英利绿色能源技术总监兼研发部经理胡志岩说，“市场好的时候，只要有钱能买来基材和生产线开工，就不愁销路。”
    但产能过剩导致供过于求之后，光伏产品的价格急速下跌，制造商们开始寻求技术突破来提高产品的效率以降低成本。
    这一点应用材料公司执行副总裁兼能源与环境解决方案事业部总经理马克平(Mark R. Pinto)深有感触。在光伏领域，应用材料只提供生产线锯、丝网印刷和检测的设备，即便如此，其销售额在过去四年都在全球设备供应商中排名第一。
    但马克平已有心理准备，今年的销售不会像去年那么高，“我们将更多地依靠技术的更新，优化电池的生产工艺，帮助客户提高电池转换效率、成品率和工厂盈利能力。”
    未来的高效电池是什么样？英利绿色能源能源副总裁熊景峰并不敢断言，“但5年内电池片的最低效率也要达到20%。”
    技术备战
    2011年无疑是中国光伏产业的暗淡之年，尚德全年净亏损10亿美元，英利全年亏损5亿美元，赛维的负债率更是高达227%。但行业里并不是没有人在挣钱。2011年，应用材料在中国的营收从2010年的15亿美元增加到25亿美元，“其中光伏业务营收在我们中国所有业务中占比超过1/3。”马克平说。
    行业里的“吸金王”还有同样来自美国的企业杜邦。2011年，杜邦在光伏市场的销售额为14亿美金。基于市场对其产品的持续强劲需求，杜邦还设定了在2014年销售达到20亿美元的目标。
    他们是如何做到的？马克平的答案听起来毫无新意，“作为行业的技术领导者，应用材料公司通过不断推出创新的产品和技术来优化电池转换效率，提高工厂产出，并降低成本。”
    去年8月，应用材料推出新产品——PEGASO丝网印刷印机，可以实现太阳能电池的二次印刷，新的印刷设备不仅提高了系统的精度和准确度，而且提高了设备的产能，使得每台设备增加4MW的产能。“相较于老设备，新设备价格虽然增加了，但带来的产出增幅更大，光伏制造商愿意接受技术升级后的设备。”马克平说。
    应用材料在西安的全球开发中心有一条从硅片到组件的完整生产线用以试验和技术展示，其中开方、切片及丝网印刷设备是应用材料自己生产的设备，其他设备应用材料也购买过来，搭建一条完整的产线。
    这个耗资3亿美元搭建的开发中心，拥有应用材料在全球惟一一条整线研发线，而今年，光伏制造商到应用材料西安太阳能技术研发中心来参观技术展示的频次是去年的五倍。
    实际上，与组件生产相比，设备和基础材料听起来似乎要更具技术含量一些。以对光伏电池的性能，如接触电阻、开路电压、填充因子、转换效率等有很大影响的银浆为例，每个银浆生产企业对主要原料的成分搭配比率都不一样，这直接决定了产品的最终性能。
    角力高效电池
    在当前的价格压力下，提高产品转换效率成为降低成本的一个重要手段，特别是在当前产品同质化较高的情况下，高效电池产品意味着高附加值。
    “但如果只有先进的设备和高性能的基材，你很难生产出真正的高效电池。”熊景峰说，英利已经实现通过定制化的设备和基材，来满足组件的技术要求。而因为这样的“定制化”当中包含了英利自己的Knowhow和专利，别家即使买到同样的设备和基材，也没有工艺来生产同样的高效电池。
    马克平证实，尽管组件生产看起来简单，但其制造工艺及技术水平都在不断提高，“光伏行业要降低发电成本，需要组件厂家通过创新生产工艺来实现更高的转换效率。”
    弘亚时代副总裁刘文平介绍，目前市场上能见到的高效电池，以日本企业三洋和美国公司Sunpower的效率最高，约为20%；其次是普遍能够做到19%的中国厂家，包括尚德的冥王星、英利的Panda、天合的Honey和阿特斯的阿尔卑斯。
    “如果加入很复杂的工艺，我们的电池效率也可以做的很高，但是只有在成本能被接受的情况下，高转化率才有意义，所以我们是希望用简单的工艺来生产高效电池。”熊景峰说。
    据胡志岩介绍，英利大规模生产基本线产出的Panda电池的效率为19%。不同于传统的多晶硅电池，Panda电池采用N型基材，它对生产工艺要求较高，并不是设备厂提供新型的设备就能生产。“比如扩散参杂工艺，要保证均匀的参入P元素才能使得电池的寿命长，这就需要我们自己的技术。”
    英利目前具有600兆瓦左右的Panda电池生产能力，但是去年出货量只有200兆瓦，原因还是高效电池眼下的成本较高。“比起普通组件，Panda的成本要高出15美分／瓦。”熊景峰说。
    熊正在想办法降低Panda的成本，“我们的计划是5年内实现电池效率最低20%，成本力争比现在的Panda基本线降低0.1元/瓦。”
    为了实现这个目标，英利早些时候与荷兰国家能源研究中心(ECN)和设备制造商Amtech-Tempress共同合作，进行Panda高效电池在线工艺技术优化。“但仅有三家合作还是不够，如果要降低成本还是需要量产作为保障，所以我们希望更多地同行参与进来。”