不斷的尺寸變化,不僅給電池和組件制造商造成投資困擾,也讓很多客戶不知所措。原則上通過增加硅片和組件尺寸,并不是真正意義上的技術進步,而且由于供應鏈和設備的關系,比如玻璃的寬度限制,層壓機的極限,無限制的加大尺寸顯然是不現實的。所以行業必須回到真正的制程工藝的研發,來提高單面面積的發電量,即能量密度上。晶科能源在其Tiger系列組件中首推的TR疊焊技術,讓其在摩爾定律額階梯上又上了一級。與硅片尺寸變化相比,TR疊焊工藝才是所謂的真正工藝進步,能在同樣面積的硅片上提供10%的效率和性能增益,或將構成行業效仿的主流工藝之一。
效率和性能提升
在提高功率輸出的同時,Tiger組件也創新性的采用了疊焊技術,細節圖如下。晶科研發通過特殊工藝將電池片進行疊加,告別傳統組件的電池片間隙,組件效率>20.7%。高功率+高效率,契合了“高能量密度”的組件發展趨勢。
疊焊組件的關鍵技術點有三個:
1. 重疊區焊帶減薄:Tiger組件使用了柔性的圓絲焊帶,在重疊區域對焊帶進行壓扁設計,整體厚度低于非重疊區域和常規組件。
2. 重疊區焊帶整形:整形后的焊帶形狀為變形的 ”Z” 字形,可以有效解決電池片重疊區域與焊帶接觸面積小的問題,防止碎片及不良。
3. 特制的EVA/POE層壓后進行重疊區域填充:電池片串接完成后,在層壓過程中使用特制的EVA/POE,高溫下有效填充重疊區域電池片與焊帶之間的縫隙,給電池片提供緩沖作用,保障組件可靠性。
對于疊焊組件,晶科內部進行了嚴格的單倍/雙倍IEC標準測試,結果如上圖所示。
結果顯示,單倍/雙倍IEC標準的測試結果遠低于IEC標準要求的5%功率衰減,甚至優于常規組件。疊焊技術在提效的同時,保證了組件優異的可靠性,確保客戶電站30年穩定高效的運行。
Tiger組件在面積擴大的同時,亦保持了優異的載荷特性。在動態機械載荷測試中,通過在組件前表面動態施加±1000Pa的壓力完成1000次循環,正面功率衰減率僅有0.6%,背面功率衰減率1.68%,遠低于IEC標準要求的5%;在靜態機械載荷測試中,將組件安裝于載荷測試試驗臺上,對組件正面加壓5400Pa,反面加壓2400Pa,加壓6次每次保持1h,正面功率衰減僅有0.3%,背面功率衰減1.82%,遠低于IEC標準要求的5%。
誰會使用這一新工藝?
新的制造工藝并不適合每個人,但很明顯,對于組件制造企業而言,在各種尺寸上押寶顯然讓自己陷入更被動的局面而加劇了硅片企業的寡頭局面,對于設備新投資的風險也加大。所以只有掌握制程工藝,通過技術來提升效率才是競爭力關鍵,無論是什么尺寸都游刃有余。
TR疊焊技術無疑是在不增加設備投資,在現有產線上實現效率最大化的最可行的工藝。它既不受限于硅片尺寸和產能限制,又提升了能量密度,讓同尺寸組件能塞入更多電池,目前部分一線廠家已經開始跟進晶科腳步,采用疊焊工藝,來滿足客戶接近摩爾定律邊緣的需求。
效率和性能提升
在提高功率輸出的同時,Tiger組件也創新性的采用了疊焊技術,細節圖如下。晶科研發通過特殊工藝將電池片進行疊加,告別傳統組件的電池片間隙,組件效率>20.7%。高功率+高效率,契合了“高能量密度”的組件發展趨勢。
疊焊組件的關鍵技術點有三個:
1. 重疊區焊帶減薄:Tiger組件使用了柔性的圓絲焊帶,在重疊區域對焊帶進行壓扁設計,整體厚度低于非重疊區域和常規組件。
2. 重疊區焊帶整形:整形后的焊帶形狀為變形的 ”Z” 字形,可以有效解決電池片重疊區域與焊帶接觸面積小的問題,防止碎片及不良。
3. 特制的EVA/POE層壓后進行重疊區域填充:電池片串接完成后,在層壓過程中使用特制的EVA/POE,高溫下有效填充重疊區域電池片與焊帶之間的縫隙,給電池片提供緩沖作用,保障組件可靠性。
對于疊焊組件,晶科內部進行了嚴格的單倍/雙倍IEC標準測試,結果如上圖所示。
結果顯示,單倍/雙倍IEC標準的測試結果遠低于IEC標準要求的5%功率衰減,甚至優于常規組件。疊焊技術在提效的同時,保證了組件優異的可靠性,確保客戶電站30年穩定高效的運行。
Tiger組件在面積擴大的同時,亦保持了優異的載荷特性。在動態機械載荷測試中,通過在組件前表面動態施加±1000Pa的壓力完成1000次循環,正面功率衰減率僅有0.6%,背面功率衰減率1.68%,遠低于IEC標準要求的5%;在靜態機械載荷測試中,將組件安裝于載荷測試試驗臺上,對組件正面加壓5400Pa,反面加壓2400Pa,加壓6次每次保持1h,正面功率衰減僅有0.3%,背面功率衰減1.82%,遠低于IEC標準要求的5%。
誰會使用這一新工藝?
新的制造工藝并不適合每個人,但很明顯,對于組件制造企業而言,在各種尺寸上押寶顯然讓自己陷入更被動的局面而加劇了硅片企業的寡頭局面,對于設備新投資的風險也加大。所以只有掌握制程工藝,通過技術來提升效率才是競爭力關鍵,無論是什么尺寸都游刃有余。
TR疊焊技術無疑是在不增加設備投資,在現有產線上實現效率最大化的最可行的工藝。它既不受限于硅片尺寸和產能限制,又提升了能量密度,讓同尺寸組件能塞入更多電池,目前部分一線廠家已經開始跟進晶科腳步,采用疊焊工藝,來滿足客戶接近摩爾定律邊緣的需求。