2021年9月,协鑫光电建成全球首条 100MW 量产线,组件尺寸1 m × 2 m。目前协鑫光电的 100 MW 产线处于工艺开发和设备改造阶段,下线组件效率已实现稳步提升,预计今年年底可突破16%,2023年底实现18%以上的转化效率,有望成为全球首条跑通量产的 100MW 产线。
18%的达产效率对钙钛矿产业化来说意义重大。目前市面上1m×2m的晶硅组件实际效率为20%左右,因与晶硅组件的电路结构不同,同等效率的钙钛矿组件发电量平均比晶硅高5%。如果协鑫光电 100MW 产线能够量产18%的大尺寸组件,结合钙钛矿组件更低的制造成本,公司的钙钛矿组件即可在光伏市场具备相当的竞争优势。
而在稳定性方面,目前大多数先进实验室已经可以实现钙钛矿组件连续工作至少1,000小时不衰减。协鑫光电 100MW 产线下线产品的使用寿命预计将超过25年。今年6月7日,公司生产的1m×2m钙钛矿组件顺利通过冰雹测试,大面积组件在恶劣气象下的耐受能力得到有效验证。
钙钛矿的转化效率是行业关注度最高的指标。目前,钙钛矿实验室单结转化率可达26%,理论效率可达33%,叠层理论上可到45%,远高于晶硅电池。但是,这一指标需要放在足够支撑商业化的大面积之上,才有实际产业意义。
大面积制备是钙钛矿量产面临的最大挑战之一。一方面,小尺寸组件经济性不足,钙钛矿组件要实现量产,需要把尺寸做大降低成本。然而,钙钛矿薄膜大面积制备面临不均匀性、电阻率升高等问题,转化效率会大幅下降,制造商必须针对材料配方、涂布、结晶、激光等多方面进行系统性的重新设计和调试,才能确保大面积制备下组件效率不受损耗。
早在2019年,协鑫光电就率先完成45cm×65cm大面积钙钛矿组件15.31%的效率认证。凭借持续不断的技术创新优势,协鑫光电在大面积转化效率上不断取得新突破。目前,协鑫光电生产的尺寸为1m×2m钙钛矿组件为全球面积最大的钙钛矿组件,下线组件转化效率近16%,预计在2023年底之前超过18%。
大面积制备是钙钛矿量产面临的最大挑战之一。一方面,小尺寸组件经济性不足,钙钛矿组件要实现量产,需要把尺寸做大降低成本。然而,钙钛矿薄膜大面积制备面临不均匀性、电阻率升高等问题,转化效率会大幅下降,制造商必须针对材料配方、涂布、结晶、激光等多方面进行系统性的重新设计和调试,才能确保大面积制备下组件效率不受损耗。