電池效率提升可降低發電成本。光伏電池發電量與功率息息相關,而光伏電池功率計算公式如下圖所以,與電池面積與轉換效率成正比關系。根據行業測算,假設在相同電池面積及制造成本下,電池轉換效率每提升 0.1pct,可節約發電成本 5-7%。不管是對于下游節約成本需求,還是上游電池企業生存考慮,持續投入研發,提升電池效率不僅是光伏從業者的使命也是企業長期生存的保障。
晶硅電池由于反射、復合、電阻原因,效率極限為 30%。電池效率計算公式如下所示,Pin 指太陽電池整個面積的總輸入功率,默認為常數,測試標準為:一個太陽,AM1.5G, 1000W/m2(或 100mW/cm2), 25 ℃。而決定效率的電池參數主要為:ISC,VOC 和 FF。Voc 指開路電壓,Isc 指短路電流、FF 則指填充因子,電池為了獲得盡可能的高效率,提升該三個參數至關重要(此處,我們不對如何提升該三參數做深入探討。)。1954 年,貝爾實驗室的 CHAPIN 等三人發表了第一篇關于硅太陽電池的文章,指出有反射、復合、電阻三方面的因素使電池的效率低于某個上限,P-N 結晶硅電池的效率極限為 30%。
PERC進入技術變革后周期,高效電池技術迎發展浪潮。從各類晶硅電池效率來看,普通單晶硅電池理想條件下最高效率為 24.5%,目前各企業不斷提升 PERC 量產效率,隆基股份 PERC 電池效率最高已達 24.06%,已逐步接近 PREC 電池效率天花板,因此國內電池廠商也將研發重心轉向新的電池技術。PERC 已進入技術變革后周期,相較而言,TOPCon 和 HJT 效率較 PERC 電池具備更大空間,國內不少電池企業 PERC 電池新建產能逐步趨于保守,轉而將更多精力轉向 TOPCon 和異質結。