2017-03-29 | 編輯:rheatsao 2302 瀏覽人次

現在與未來:賀利氏精描光伏與能源技術路線圖

太陽能光伏產業具技術與資本密集的特性,業者須具備敏銳的市場嗅覺和精準的戰略方針才能在產業中生存。在技術世代變遷之際,前述兩項特質更決定了業者在業界中的長期地位。

作為國際間重要的太陽能材料供應商,賀利氏全球光伏事業單元藉著日本PV EXPO 2017的機會推出包括主流PERC、多晶乃至於次世代技術等多元化的光伏解決方案,並進一步擘畫了完整的未來能源藍圖,並開始走向垂直與水平整合。

新方案終成主流

單晶PERC電池在2017年邁入主流市場,產能將較2016年增加2~3倍,且電池轉換效率已達21.9%。賀利氏全程參與了PERC技術成長的過程。

賀利氏光伏材料全球業務單元首席技術官暨高級副總裁張偉銘博士表示,早在2012年,賀利氏就推出PERC用的正銀與背銀漿料,2013年更實現量產。張偉銘預估,PERC仍將宰制主流高效市場2至3年,且需求將擴大到全球。

看好PERC需求提高,賀利氏再推出升級版的正銀SOL9641B與背銀SOL326系列。前者可供PERC與BSF電池之超細線印刷與低溫燒結使用;而後者的附著性更佳,導電效果更好。

PERC應用於單晶的提效成果較佳,且2016年單晶矽晶圓大幅降價,使單晶取得了性價比優勢。加上中國政府透過「領跑者計畫」刺激高效需求,令多晶廠商面臨極大市佔壓力,急需新的技術馳援,而黑硅則是這波技術需求的贏家。張偉銘解釋,黑硅在光伏業界已有近十年歷史,發展出以乾法與濕法為主的兩種蝕刻技術,預計今年就能邁入主要市場。

在黑硅的迅速崛起現象中,賀利氏看出多晶仍將佔據市場一席之地,今年一舉推出了兩款多晶相關的解決方案。其一為可提供Knotless Screen(無網結印刷)的正面銀漿SOL9641Ax/Bx,其二則是多晶鑄錠用的缸鍋塗料HeraGlaze©。

張偉銘指出,基於黑硅電池的表面經蝕刻後較為凹凸不平的特性,SOL9641Ax可使網印結點更集中,提高細線印刷的品質。而SOL9641Bx可在印刷後創造較寬的製程窗口,優化PERC與其他電池的結構與發電品質。這兩款產品都能使網版結點寬度控制在26um以內,更省漿料且轉換效率更好。

示意圖:採用SOL9641Ax漿料印刷的多晶電池。

市面上針對黑硅所推出的漿料方案十分少見,賀利氏的新產品印證了該公司「總是領先市場一年」的研發戰略思維。不僅如此,HeraGlaze©這款非金屬化漿料產品更代表賀利氏對於垂直整合方案的投入。

HeraGlaze©是一種高純度的SiO2防擴散塗層,在多晶鑄錠爐中加入HeraGlaze©之後可提高鑄錠品質,使同一塊鑄錠能多切出4%矽晶圓,且轉換效率也能提升0.1個百分點左右。用HeraGlaze©搭配SOL9641Ax與黑硅技術,再加上金剛線切,三項步驟結合後可幫助多晶廠商有效提升產品性價比。

HeraGlaze©

看好N型技術接手新世代

發展多年的PERC邁入主流市場,黑硅預計今年也將崛起。對於新世代技術,賀利氏有什麼想法?從2017最新的產品線已可看出方向。

利用日本展,賀利氏推出了N型電池用的正銀漿料與HJT電池用的低溫正銀漿料。張偉銘說明,一般的N型電池需經過高溫燒結手續來生產,但以N型為基礎的HJT電池因包含非矽材料,只能用200度C以下的低溫固化;為此,賀利氏推出了不同的漿料方案。HJT用的SOL570漿料已是第二代產品,可供低溫固化,優異的網印性與附著性可提高導電效果,並增加HJT電池的轉換效率0.05%。

P型PERC仍具很強的成本與技術優勢,N型電池則仍有成本與量產技術成熟度的問題。不過,N型技術今年起將有更豐富的設備、製程需求投入研發;加上「中國領跑者計畫」持續刺激技術升級,賀利氏十分看好N型的未來。

另一方面,從技術、發電表現與廠商的投入狀況來看,HJT確實是次世代技術的一大選項,但因資金與技術成熟度仍未到位而難以普及。

張偉銘指出:「HJT與N型市場尚未完全打開,但我們會繼續與客戶合作,提供更符合需求的產品;時機一旦來臨,我們全副武裝。」

與光伏產業共同成長

繼承賀利氏集團150年以上的精神,賀利氏光伏事業將創新研發和客戶服務視為業務核心,精準地掌握趨勢並將其轉化為市場需要的產品。對於公司在光伏產業的願景,張偉銘點出明確的目標:每年提高電池的轉換效率0.1個百分點以上。

張偉銘解釋:「我們承諾投入光伏產業,並致力於推動創新研發。賀利氏每年進行兩次客戶調查,協助客戶在產品、技術方面持續進步,也幫助賀利氏持續推出加值服務,滿足客戶的需求。」

賀利氏的再生能源技術藍圖。

如同其他的科技產業,光伏技術是不同世代之間逐步競爭、取代的連續過程,具前瞻性的企業必須以世代為單位考量技術發展的路線圖,並透過充沛的研發能量推進。舉例來說,賀利氏於2016年底宣布與中國廠商晶科能源展開戰略合作,由賀利氏提供先進金屬化解決方案、晶科進行實驗,將創新與生產緊密結合。

這樣的創新精神也說明了賀利氏總是選擇日本展會作為揭露最新技術路線圖機會的原因。PV EXPO是全球每年第一個國際性的展會,且日本客戶追求先進技術與優良品質,專注於新技術研發,使日本是個良好的展示平台。

賀利氏在日本的漿料市佔率達7~8成,已經贏得客戶絕對肯定。在PERC技術先進的台灣,賀利氏擁有功能完整的綜合性團隊,為重要客戶提供最有價值的方案。而中國佔了賀利氏總出貨量約7成,是最重要的市場;賀利氏在上海設立了研發、製造、技術支援與銷售服務與應用服務團隊,以求貼近在地需求。

然而,賀利氏並未劃地自限於光伏產業,而往下一個世代邁進。賀利氏判斷再生能源電力將持續成長,因而結合各種再生能源技術,推出前所未有的整體方案藍圖,包括光伏與風力發電、產氫與燃料電池、儲能。透過一次展覽的機會,賀利氏已明確告知世人:關於光伏乃至於再生能源產業的現在以及未來。

(本文所有照片、圖表均由賀利氏提供)

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