高效晶硅电池和组件技术——邢国强博士

CSIQ NASDAQ Listed 高效晶硅电池和组件技术 邢国强 博士 阿特斯，首席技术官 2019高效多晶及光伏先进技术和产品研讨会 苏州， 2019年 3月 8日 2Canadian Solar Inc. 阿特斯 – 健康、稳健 阿特斯 – 卓尔不同 国际化：视野、管理、人才 组件业务 + 电站开发 创造利润，持续发展 谨慎决策，快速实施 模式创新、技术创新 组件发货量 - MW 2001年成立于安大略省 2006年 NASDAQ (CSIQ) 上市 足迹遍布 18个国家 /地区 2017年 GTM全球第一名 晶硅电站开发商 在 IHS组件质量可靠性和性价比客户调研被评为 第一名 BNEF第一梯队 光伏公司 光伏电站项目开发 9.5 GWp 项目总 储备 6.6 GWp 近期 -中期开发储备 2.9 GWp 13 个国家，远期开发储备 1.15 GWp 6个国家，正在运营的光伏电站 4.6 GWp 15个国家，已建造和并网的光伏电站 (含 Recurrent) 30GW组件发货量 3Canadian Solar Inc. 阿特斯多晶技术：一年一大步 阿特斯从 2015年就站在多晶量产技术的最前沿： MCCE, DWS, P4, P5 G5G6 HPM P3：金刚线 +湿法黑硅 P4：多晶 PERC P5：类单晶 - 单晶效率，多晶成本 4Canadian Solar Inc. 阿特斯电池技术快速更新迭代 • P3： 2017/9开始， 100%金刚线 +湿法黑硅 • P4： 2017年底 1GW， 2018年底超 4GW • P5： 2018年三季度开始导入 • 2019年第二季度末，进入全 PERC时代 – 领先 ITRPV 5年以上 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 17-Q1 17-Q2 17-Q3 17-Q4 18-Q1 18-Q2 18-Q3 18-Q4 19-Q1 19-Q2 19-Q3 19-Q4 20-Q1 20-Q2 20-Q3 20-Q4 P5 P4 P3 P2 P4导入 @Q3/2017 P5导入 @Q3/2018 P2退出 @Q3/2017 P3退出 @Q2/2019 多晶电池产能技术分类 5Canadian Solar Inc. 电池 – 从 Al BSF到双面 PERC 全 Al背场 PERC 双面 PERC+ • 单晶 & 多晶 • 阿特斯全球第一家量产多晶黑硅 • 单晶 & 多晶 • PERC电池效率 +1%以上 • PERC使得 LID/LeTID更重要 • 阿特斯有独到 技术控制 LID/LeTID • 阿特斯是全球少数几家可以量产 GW 级多晶 PERC的厂家之一 • 单晶 & 多晶 • PERC电池结构使得双面成为可能 • PERC双面 +双玻成就了双面组 件，阿特斯双玻优势凸显 • 阿特斯全球第一家量产双面多晶 PERC电池和组件 • 阿特斯 PERC电池未来都是双面 6Canadian Solar Inc. 阿特斯 P4电池量产效率均值 20.5% R&D实验线已经超过 21%平均效率 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% ≥20.9% 20.8% 20.7% 20.6% 20.5% 20.4% 20.3% 20.2% 20.1% 20.0% ＜ 20% P4 Cell Efficiency 背面 正面 7Canadian Solar Inc. 阿特斯独有技术有效控制 LID/LeTID 关键技术创新和解决方案： • 铸锭 /硅片： 杂质控制、掺杂优化 • 电池工艺： 电池工艺优化，抑制杂质形成，加强 氢钝化效果。 • CSAR： 先进的氢钝化技术 • 在线控制： 加严的衰减监控措施 8Canadian Solar Inc. LID&LeTID – 究竟代表什么含义？ LID Light-Induced Degradation LeTID Light and elevated Temperature Induced Degradation • 快速衰减 + 恢复， 1个月内 • 机制清晰，由硼氧缺陷对 导致。 • PERC少子扩散距离更长， LID更 显著。 • 由于体材料问题，单晶 LID显著高于多晶，可通过掺 杂、低氧等技术手段来解决。 Time (Hour) Time (Hour) 1000 1000 • 缓慢衰减 + 恢复，长达几年时间 • 机制尚未完全 清晰，最近 氢导致、钝化衰减等模型逐渐被 接受。 • 高温加速 LeTID衰减 • 单晶、多晶乃至 N型都受到 LeTID影响。需要创新技术解 决。 PL cou nt PL cou nt LeTID敏感组件 EL图 PID、 LID问题已解决 对于部分技术手段较少的公司， LeTID仍然是一个问题！ 9Canadian Solar Inc. 不同厂家 的多晶 PERC组件 LeTID比较 阿特斯 P4表现 优于同行 • UNSW测试结果表明， CSI P4组件的 LeTID衰减程度最低，性能最优。 10Canadian Solar Inc. 阿特斯 P5 – 多晶的又一次跨越 1979年 ， Ted Ciszekt在 5cm*5cm 籽晶的基础上生长了一个同样尺寸 的类单晶 。 Mono area Mono areaMono area Multi Multi Multi Multi 11Canadian Solar Inc. 顶部底部 低位错技术热场设计 设备开发 P5 长晶过程的关键影响因素 晶体质量 /成本 量产 阿特斯 P5 – 多晶的巨大挑战与机遇 12Canadian Solar Inc. 阿特斯湿法黑硅 – “一黑到底” 100.0% 100% 99.1% 100.13% 95.0% 97.0% 99.0% 101.0% 电池 组件 电池效率和组件功率 +0.13% 碱处理 黑硅 碱处理 黑硅 碱处理随机金字塔结构黑硅倒金字塔结构 13Canadian Solar Inc. 阿特斯 P5 – 当前的电池和组件表现 • P5电池效率相对 P4提升 1.3% • 组件功率高 12W 14Canadian Solar Inc. 阿特斯电池技术路线图 • P3： 2019年二季度全面退出 • P4， P5：最具竞争力的多晶电池技术，全面双面化 • 单晶效率行业领先 • N型技术厚积薄发 22.4% 22.8% 23.2% 23.6% 21.5% 22.0% 22.6% 23.1% 20.5% 21.0% 21.4% 21.8% 20% 21% 22% 23% 24% 2018 2019 2020 2021 Mono PERC P5 P4 15Canadian Solar Inc. 电池和组件技术路线图 标准 整 片电池 2017 Ku组件 半 片电池 2018 BiKu 双面 +Ku 2018 HiKu 高功率 +Ku 400W+! 2019 BiHiKu 双面 +HiKu 为 支架优化 400W+! 2017 HiDM叠瓦电池 2019 HiDM叠瓦电池 400W+! P3 (多晶铝背场 /黑硅 ) P4 (多晶 PERC) P5 (PERC) 单晶铝背场 /PERC 单晶 PERC 16Canadian Solar Inc. 320 340330 350 360 370 390380 400 410 420 整 片多晶 320~330 16.5%~17.0% 半 片多晶 330~345 16.7%~17.4% 半 片多晶 PERC 360~380 18.1%~18.9%整 片多晶 PERC 345~360 17.7%~18.5% HiKu 395~415 18.7%~19.4% HiDM 415~435 19.5%~20.4% 半 片单晶 PERC 375~400 18.9%~19.9%  阿特斯可以提供从 320W 到 420W的各类型组件 。  高功率的组件可以是双面组件。 组件 功率和效率图 , 72片电池组件系列 17Canadian Solar Inc. Ku组件 =“Cool” 组件 低 NMOT 42±3 °C 更低的温度系数 (Pmax): -0.37 %/°C 更好的遮光公差 更低的热斑温度 144型 360 ~ 400 W 多晶 或 单晶 992 x 2,000 mm 120型 300 ~ 330 W 多晶 或 单晶 992 x 1,675 mm 截止 2018年 12月，已有 2GW以上出货 Ku组件 – 半片 +PERC 整 片组件 退出市场 • 五主栅或多主栅半片电池设计 • 在未来 100% 取代整片组件 18Canadian Solar Inc. • 双面率达到 78% • 背面有多至 30%以上功率贡献 • 更好的遮光公差 • 更 低的热斑温度 背面 正面 双面 + 半片 + PERC 多晶 单晶 正面 380 W 400 W 双面 495 W 520 W 120型 295 ~ 330 W 多晶 或 单晶 992 x 1,696 mm 144型 355 ~ 400 W 多晶 或 单晶 992 x 2,000 mm 截止 2018年 12月，已有 400MW 出货 BiKu组件 19Canadian Solar Inc. 世界第一款 400W 多晶组件 144型 395-415W • 新规格硅片 • P4多主栅半片电池设计 • 可 控的 LID/LeTID • 更好的遮光公差 • 更低的热斑温度 2018年 12月开始全球供货 HiKu组件 20Canadian Solar Inc. 背面 第一款 400W双面多晶组件 正面 144型 395~415W 多晶 • 正面功率高至 415 W, 效率 : 18.57% • 双面功率高至 540 W, 效率 : 24.15% • 双面 率高达 77% • 与跟踪支架完美匹配 • 背面有高至 30%的功率输出 双面 + 高功率 + Ku 400W+ BiHiKu组件 21Canadian Solar Inc. • 对于多晶技术与产品，挑战与机会并存。阿特斯将把多晶越做越好。 • 阿特斯在湿法黑硅 /金刚线、 PERC、 Ku、 BiKu、 HiKu、 HiDM和其他技术上做出了 巨大努力，加速了技术的更新迭代。 • 阿特斯始终承诺 把性价比 最高的产品带给我们的客户。 总结 22Canadian Solar Inc. 谢 谢