纤纳光电 俞明强:纤纳钙钛矿组件的性能、实证电站运行情况

财富   2024-10-17 15:01   浙江  


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2024年10月10-11日,由势银(TrendBank)联合极电光能有限公司主办的“2024势银钙钛矿光伏产业大会”在无锡锡州花园酒店召开。


此次大会汇集来自产业界和学术界的专家和领导者,分享全球和中国钙钛矿学术与科研最新进展,关键设备和耗材,钙钛矿产业化技术路径、钙钛矿电池的应用市场潜力与应用前景、钙钛矿和叠层电池转换效率、稳定性与测试标准等议题在实际应用中的进展和经验,促进该技术的产业化进程,提升产业整体竞争力,为钙钛矿太阳能电池行业持续发展提供交流碰撞的后援支持。同时也为业界提供更广泛且具深度的议题研讨,帮助推升产业链各企业之间的互动与合作。  


在本次大会上,纤纳光电 产品总监 俞明强发表了题为《纤纳钙钛矿组件的性能 实证电站运行情况》的演讲。



俞明强(纤纳光电 产品总监)在演讲中展示了纤纳光电在钙钛矿组件性能和实证电站运行情况的最新进展。纤纳光电的钙钛矿组件实现了稳定性与效率的协同发展,推动了产业化进程。公司已经完成了从实验室研发到百兆瓦级规模化产线的转变,并推出了通过IEC61215及IEC61730全序列认证的钙钛矿组件。俞总强调,纤纳光电的α²钙钛矿组件不仅功率达到115W,而且实现了全球首个钙钛矿组件IEC61215/IEC61730 / IEC63209全序列认证,标志着钙钛矿技术在商业化道路上迈出了重要一步。


以下是演讲全文:


尊敬的各位来宾,大家好!感谢主办方给我们这个宝贵的机会,让我来分享一下我们的数据。今天,我将主要从我们钙钛矿组件的性能,以及近两年来实证电站的运行情况给大家做个汇报。报告分为三个方面:一是钙钛矿协同发展的情况,二是实证电站的运行情况,三是我们公司的简要发展历程。


01

稳定性-效率 协同发展


钙钛矿技术在实验室阶段主要侧重于稳定性和效率两个方面,有时我们追求效率,有时则关注稳定性。然而,到了大规模生产阶段,我们需要同时关注三个因素:稳定性、效率和批量生产能力。并不是所有的工业路线都适合大规模生产,因为大规模生产需要考虑到生产节奏等因素。


纤纳光电钙钛矿技术商业发展路径


从2015年到2020年,公司主要专注于研发。2020年开始建设百兆瓦级别的生产线,GW线预计明年将开始规模生产。2020年,我们的初代阿尔法钙钛矿组件通过了90瓦的稳定性认证。到了2024年,经过一年半的努力,第二代阿尔法组件提升到了115瓦,面积为0.79平方米,效率达到了15%。


2022年12月,开发的商用大面积钙钛矿组件(尺寸1245mm*635mm)获得全球首个钙钛矿组件IEC61215 & IEC61730全序列稳定性认证,功率90W,孔径面积光电转化效率12.5%。


最新组件已通过新版IEC61215 & IEC61730和IEC63209全序列稳定性认证,认证功率达到115W。效率记录组件功率118W。衰减不超过2%( 5%通过)大部分指标衰减<1%,已商用。


这些组件通过了包括紫外线、湿热、光湿热、冷热循环、冰雹、火焰等多种测试在内的15项全稳定性测试,不仅验证了组件的稳定性,还确保了其安全性。2022年12月,我们的百兆瓦生产线运行了大约半年后,通过了90瓦的认证。而在2024年,我们再次通过了115瓦的认证。实际上,在生产线上的最高效率达到了118瓦,认证过程中,大多数指标的衰减率不超过2%,有些指标甚至有所提高。


02

实证应用促进技术进步


产业化重大突破


自从2022年百兆瓦生产线投产以来,2022年7月28日,首批α组件正式出货,并开始了几瓦线的规划。目前厂房已经建成,设备即将进场,预计明年开始出货。


钙钛矿技术步入实质性商业阶段


我们进行了多个实证电站的测试,包括平角、五度倾斜角、最佳倾角等多种安装方式,并在不同环境下进行了测试,如彩钢瓦屋顶、水泥屋面、草地甚至水面上。


这些实证电站不仅帮助我们验证了组件在实际运行中的性能,还为我们积累了大量的运行数据。通过对这些数据的分析,我们能够更好地理解钙钛矿组件在不同环境条件下的表现,从而优化生产工艺和技术路线。



测试结果


在内蒙古库布齐沙漠腹地,我们建设了一个1兆瓦的电站。在海南,我们还有一个4.4千瓦的电站。在衢州,我们分别建设了97千瓦的屋面电站、260千瓦的水塘电站和523千瓦的屋顶电站。这些电站的运行结果显示,在阴天时,钙钛矿组件的有效发电时长普遍比晶硅高出10%至20%,而在晴天时,这一数字约为3%至8%。


特性分析


钙钛矿组件具有两个特性:温度效应和弱光性能。在高温环境下,钙钛矿组件的发电效率通常优于晶硅组件。特别是在浙江地区,阴雨天较多的情况下,钙钛矿的发电效率更高。我们还在厂房内搭建了一个小型电站,用115瓦的组件进行了测试。在梅雨季节,钙钛矿组件的发电效率比晶硅高出32%,而在晴朗的夏季,这一数字为16%。


钙钛矿材料的温度效应使得它在高温环境下仍能保持较高的发电效率。通常情况下,晶硅组件在温度升高时,其发电效率会有所下降,而钙钛矿组件的温度系数较小,这意味着其发电效率在高温条件下更加稳定。此外,钙钛矿材料在弱光条件下的性能也优于晶硅,这使得它在阴天或多云天气下具有更高的发电效率。


在内蒙古库布齐电站,从今年4月到7月,相同装机容量下,钙钛矿组件的发电量比晶硅高出了6%。在海南的电站,我们监测了7月份的PR值,大部分时间维持在1.06左右,甚至高达1.1。


PR值(Performance Ratio)是衡量电站实际发电量与理论发电量比值的一个重要指标。PR值大于1表示实际发电量超过了预期。在海南的实证电站中,钙钛矿组件的PR值达到了1.06甚至更高,这表明其实际发电量显著超过了理论值,显示出优异的性能。


发电量分析


钙钛矿组件之所以能实现更高的发电量,一方面是因为在量产时,测试时间较短,导致测得的功率低于实际值;另一方面,在实际运行中,尤其是在高温条件下,钙钛矿组件的温度系数不会导致发电效率的下降,从而提高了PR值。


在量产线上,为了提高生产效率,测试时间通常较短,这可能导致测得的功率偏低。而在实际运行中,钙钛矿组件的温度系数较小,这意味着在高温环境下,其发电效率不会显著下降,从而保证了较高的发电量。这种特性使得钙钛矿组件在实际应用中具有更高的性能表现。


03

公司发展历程

公司概况


公司成立于2015年,从2015年到2020年,主要专注于技术研发,期间多次刷新钙钛矿组件光电转换效率的世界纪录。2022年,公司开始注重稳效协同,不再单纯追求效率。2022年,我们的阿尔法组件达到了90瓦的认证,而在2024年,这一数字提升至115瓦。


在这段时间里,我们经历了从实验室研发到产业化生产的转变。从最初的实验室样品到大规模生产线的建设,我们克服了诸多技术难题,不断提升组件的性能和可靠性。特别是在稳定性方面,我们通过大量的实验和测试,确保了组件在实际应用中的可靠性和耐久性。

 


未来发展


随着多个实证电站的数据积累,我们对GW线的建设充满信心。原计划今年年底投产的几瓦线延期了半年多,主要是因为成本控制问题。为了降低成本,我们在厂房建设方面花费了大量时间和精力。目前估算,按15%的效率计算,GW线的售价在七毛钱左右,预计将有微薄的利润。


随着技术的进步,及晶硅组件价格回归正常,钙钛矿组件将在未来市场中占据有利地位。


核心团队


我们的核心团队连续11次登上钙钛矿组件光电转换效率的世界纪录榜单,并首次获得全系列产品稳定性认证。我们还建设了全球首条百兆瓦级别的钙钛矿生产线。


我们的核心团队由一批经验丰富、技术精湛的专业人士组成,他们在钙钛矿光伏技术领域拥有深厚的知识和丰富的实践经验。通过不断的努力和创新,我们不仅在光电转换效率方面取得了显著成绩,还在稳定性方面取得了重大突破,为钙钛矿技术的商业化应用奠定了坚实基础。


我们认为2022年是钙钛矿产业从实验室走向实际应用的产业基础之年。这一年,我们重点研究了如何将实验室的工艺配方转化为量产工艺,并确保24小时不间断生产。2023年是钙钛矿商业化元年,随着多个产品的商业化应用,我们通过实证电站的数据进一步优化了工艺流程,确保以后产能产量大了之后,钙钛矿组件能够推向市场的时候,自己比较有信心。在保证这个效率特性下,保证稳定性。


好,谢谢,这是我们的汇报。


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来源:势银光链
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