Cinco módulos PV quentes e takeaways de células da SNEC

Apesar de não contar com a enxameação de multidões de anos anteriores, a SNEC de 2019 em Xangai permaneceu como um ponto focal da indústria fotovoltaica global quando se trata de fabricação e tecnologia de células solares industriais e módulos. Aqui estão cinco dicas de tecnologia da equipe da revista pv no show floor e nas sessões da conferência.

Módulos pavimentados em exibição na SNEC 2019. Imagem: revista pv / Dave Tacon.

A humilde célula solar percorreu um longo caminho em dez anos e, de certa forma, parece que o ritmo da mudança está se acelerando. No entanto, os fabricantes de energia solar permanecem conservadores quando se trata de novas tecnologias e as mudanças incrementais, e não incrementais, ainda são a norma. Incremental ainda pode ser poderoso, especialmente quando executado em escala.

Eficiência e potência continuam a subir

Aumentos crescentes de eficiência de módulos e células estavam em exibição na SNEC este ano. Já se foram os dias em que os pontos de referência, como um módulo de 400 Wp ou 20% de célula de contato posterior com emissor passivo PERC, eram a palavra final. As melhorias mais recentes parecem estar ocorrendo em um ritmo mais rápido do que anteriormente, com transições de grande escala para conceitos de células de alta eficiência e a adoção de novas tecnologias de módulos sendo implantadas quase da noite para o dia.

Multidões no SNEC deste ano. Imagem: revista pv / Dave Tacon

O impulso por trás do mono PERC estava claro na SNEC. Algumas das conquistas de eficiência alcançadas usando o mono PERC - juntamente com um emissor seletivo - foram excelentes. Produtores como a Risen estão buscando um roteiro de eficiência celular ao norte de 22,5% na tecnologia PERC tipo p. Na parte frontal do módulo, foram implantadas abordagens pavimentadas - onde as células com metade do corte se sobrepõem ligeiramente na vertical. A técnica pavimentada vai por vários nomes, incluindo azulejos ou sem intervalos. Os visitantes também viram a técnica de interconexão de células de solda sem costura, o que exige fitas de interconexão mais flexíveis e alguns provedores de longarina podem fornecer equipamentos automatizados. A vantagem pode ser considerável, com os fabricantes de módulos afirmando que isso poderia levar a saída do módulo de grande formato para 500 W.

Olhando para o futuro, alguns visitantes da SNEC previram que os atuais roteiros de aprimoramento de eficiência de célula e módulo poderiam ser muito conservadores. Alguns acreditam que os módulos de 500 Wp dos fabricantes tradicionais podem ser apresentados já no próximo ano, com wafers maiores e formam um fator. Em termos de célula, a eficiência de conversão de 25% pode não estar muito distante. Para que as eficiências das células atinjam esse marco, novas tecnologias serão necessárias, com o PERC tendo atingido seu limite fundamental. Em comparação, o 10º Roteiro Tecnológico Internacional para o Relatório Fotovoltaico publicado pela Associação Alemã da Indústria de Engenharia Mecânica espera que os módulos de 144 meios celulares atinjam 420 Wp para o PERC mono em 2029.

Mono PERC, TOPCon tipo n, HJT e talvez perovskita

Roteadores de tecnologia de células solares entre os principais fabricantes continuam a incorporar a evolução em vez da revolução, embora haja sinais de que poderiam estar mudando. Atualizações PERC de linhas de células continuam a ser feitas, com mono PERC absolutamente mainstream.

O próximo passo para as linhas de produção parece ser uma mudança para os contatos seletivos de portadores passivados de óxido tipo n e TOPCon - em particular. A atualização de uma linha de célula PERC tipo-p para o TOPCon tipo n não é um desafio pequeno, mas a despesa não é proibitiva, de acordo com alguns fabricantes. Vale a pena notar, porém, que neste estágio de seu desenvolvimento, algumas linhas TOPCon não estão fornecendo um aumento de eficiência tão significativo no PERC - particularmente quando as células são incorporadas em um módulo. Por exemplo, os módulos exibidos pela Trina Solar implementaram o PERC mono e o TOPCon lado a lado na SNEC 2019, com eficiências de módulo de 20,4% e 20,7%, respectivamente.

Para novas linhas celulares, parece haver uma verdadeira tecnologia de apetite por heterojunção (HJT), com os fabricantes executando linhas-piloto ou anunciando planos significativos de expansão de HJT. A Tongwei informou que começará a produção em uma linha de heterojunção de 400 MW em julho, com planos de expansão para 1 GW no próximo ano. Ressuscitou planos de construir uma heterojunção de 2,5 GW com os primeiros 500 MW de equipamentos instalados até o final do próximo ano.

E parece haver um potencial considerável para a HJT fornecer um grande aumento nas eficiências. O fabricante cingapuriano REC divulgou sua linha de módulos Alpha HJT na Intersolar no mês passado. O fornecedor de equipamentos HJT é a Meyer Burger e durante a SNEC o fabricante de ferramentas suíço disse que com engenheiros experientes executando a linha HJT em plena produção, grandes ganhos de eficiência acima dos resultados iniciais de cerca de 22,4% no nível do módulo seriam esperados - 25% de eficiência celular marco pode estar à vista.

Uma perovskita Centrotherm em exibição na SNEC. Imagem: revista pv / Dave Tacon.

Olhando para o futuro, as perovskitas foram amplamente discutidas durante a SNEC e exibidas por um punhado de fabricantes e fornecedores de equipamentos. Centrotherm da Alemanha mostrou suas células de perovskita como "o próximo passo" na fabricação de PV. A equipe PV de Oxford estava presente e o chefe de tecnologia Chris Case fez uma apresentação muito falada sobre o potencial LCOE (custo nivelado de eletricidade) das células HJT tandem de alta eficiência. Para não ficar para trás, as empresas chinesas também estão ativas na tecnologia. O fabricante de células Tongwei está a meio caminho de um projeto de pesquisa e comercialização de três anos e exibiu uma célula de perovskita em seu estande. Startups perovskitas caseiros, como a Hangzhou Microquanta, também estão buscando a tecnologia.

Wafers são grandes e mono-like

Uma maneira aparentemente simples de aumentar a eficiência, particularmente em um nível de módulo, é aumentar o tamanho dos wafers PV. Enquanto os movimentos graduais para aumentar os tamanhos de wafer já foram discutidos há algum tempo, Longi está liderando wafers de 166 mm em um esforço para torná-los o novo padrão. O gigante mono não está sozinho, com a Jinko implantando wafers maiores em sua série Swan.

Os desafios permanecem para os wafers maiores, particularmente quando incorporados em módulos necessariamente maiores. A alteração do fator de forma do módulo pode torná-los inadequados para projetos de repotencialização ou alguns projetos de rooftops comerciais e industriais.

Com o mono continuando a demonstrar uma competitividade superior ao PV multicristalino, o que os fabricantes farão com suas muitas dezenas de GW de capacidade de produção multicristalina? Uma resposta em potencial veio na forma de elenco mono, também conhecido como mono-like ou quase mono. Embora a tecnologia já exista há algum tempo, parece que numerosos produtores de lingotes e bolacha estão dobrando os esforços para aumentar o rendimento semelhante ao mono. Ao contrário do mono, apenas parte do lingote fundido é de estrutura e desempenho monocristalino. A melhor maneira de lidar com as seções externas do lingote, provavelmente multicrystalline de baixa qualidade, permanece uma questão em aberto.

Questões de propriedade intelectual

Foi há apenas um ou dois anos que a tecnologia de módulos shingled era de ponta, porque reduzia o espaço do módulo morto, maximizando a produção. Módulos de telha foram menos prevalentes neste ano, no entanto, com os visitantes atribuindo a mudança para as preocupações de PI. Representantes da SunPower - que demonstrou sua disposição de proteger agressivamente seu IP - estiveram presentes em Xangai, à medida que a empresa busca expandir sua série de módulos Maxeon made-in-China.

Em alguns círculos, a China tem sido descrita como o Velho Oeste quando se trata de tecnologia solar IP. Críticos alegam que produtos falsificados surgiram em toda a cadeia de suprimentos chinesa e, se fosse esse o caso, por que as preocupações com PI só estão surgindo agora?

Poderia haver duas dinâmicas em jogo. Em primeiro lugar, o mercado doméstico chinês tornou-se cada vez mais incerto em face de mudanças regulatórias, exigindo que os fornecedores chineses procurassem no exterior compradores - para mercados onde eles encontrarão pedidos de PI. A segunda é as ações judiciais PERC da Hanwha Q Cells, lançadas em partes da Europa, EUA e Austrália. Pode muito bem acontecer que essa importante ação legal, que afeta alguns fornecedores chineses, possa ter aguçado o foco da indústria em PI.

Consolidação crescente

Embora esteja longe de ser o caso de a indústria de PV da China estar com dificuldades, há sinais de que a consolidação há muito esperada está ganhando força. Curiosamente, parece que isso afetará não apenas as empresas Nível 2 ou 3, mas também os principais participantes, embora saídas potenciais de nível 1, aquisições ou fusões estejam sendo discutidas como rumores nesta fase, em vez de anúncios oficiais. A revista pv estará acompanhando os leads nas próximas semanas.

O Tongwei fica em Xangai. Imagem: revista pv / Dave Tacon.

Juntamente com esses rumores informais, também houve transações significativas de fornecimento e transações anunciadas durante a SNEC. Uma participação majoritária na GCL New Energy Holding foi vendida para a China Huaneng Group, um dos maiores grupos estatais de energia da China. A GCL também anunciou 6 GW de contratos de fornecimento mono wafer para a CSI, Chint, Sunport e Akcome.

O gigante de telefonia celular Tongwei Group disse que fez uma parceria com a Longi em uma parceria estratégica que dará a este último acesso preferencial ao polissilício da Tongwei, enquanto a Tongwei pode garantir o fornecimento de wafers mono da Longi para seu negócio de células.

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