太陽能創新技術調研報告
提高生產效率、降低成本。洞察未來新技術發展以及設備選型趨勢走向,創新不落人後!
歐洲是繼中國後全球第二大太陽能市場,約占全球太陽能需求比例約 20%(中國 50%、美國 10%、印度與巴西各占 3%)。而根據歐洲太陽能產業協會(SolarPower Europe)統計,2023 年歐洲共新增 56 GW 太陽能裝機,主要體現在屋頂型和陽臺型等分散式太陽能裝機項目,其中又以德國、義大利、波蘭和荷蘭等國為主,多以選用較能負荷建物承載重量的模組為主要選型,而主要裝機體現在集中式項目的西班牙與葡萄牙則以採用雙面雙玻模組為主。
未來單、雙面模組的技術發展與市場占比趨勢可能對歐洲模組選型帶來一定程度影響,文中將針對單、雙面模組的產品特性、近期技術發展以及未來市占率變化進行闡述。
單面與雙面太陽能模組存在顯著差異,單面太陽能模組僅能正面接收陽光,背面則有背板保護,由於單玻模組重量較輕,單玻模組能夠節省人力、運輸及其他系統性成本,特別適合安裝在對重量要求較高的場地,但同時容易產生熱膨脹,防護性也弱於雙玻模組,尤其適合裝設於傳統屋頂,生產和安裝成本也相對較低;雙面太陽能模組正反兩面均能發電,特別適合反射光強的環境,如白色平面屋頂或沙漠地區,發電收益明顯更高。由於玻璃防護性較背板堅固,使得雙玻模組得以被應用於高原與沙漠等極端地區,因此雙玻模組往外是大型集中式項目的熱門選型。
總體而言,在技術性能、成本、市場需求等方面,單玻和雙玻模組各有千秋,各自具有獨特的優勢和適用場景,仍須考慮整體需求與應用場景後再進行模組選型,未來也須持續關注降本與技術優化的相關資訊。
在技術優化方面,近年各大廠家開始導入鐳射輔助燒結技術(Laser-enhanced contact optimization, LECO),LECO 技術最早起於 2016 年,主要是利用低腐蝕銀漿疊加低溫燒結提升電池開壓,可有效解決銀漿的接觸問題,並且提升 TOPCon 電池 0.2-0.4% 的轉換效率,相同模組瓦數增益 5-10 瓦,在 TOPCon 電池滲透率大增的 2024 年, LECO 已經成為行業的標配工藝。
N 型 TOPCon 模組目前已經成為行業主流產品,由於 TOPCon 模組容易產生水氣滲入和腐蝕等問題,並在濕熱測試後引發功率衰減,礙於阻水性與可靠性方面的顧慮,在膠膜粒子的選型上,前期雙玻模組不得不採用分子鏈結構更加穩定、阻水性更加以及具有良好抗 PID 性能的 POE 為主,考慮 POE 粒子售價較高等因素,廠家也逐漸改採用 EPE 共擠型膠膜,EPE 共擠型膠膜採用 EVA-POE-EVA 膠膜三層複合共擠製造而成,性能介於 EVA 與 POE 膠膜之間,而單玻模組方面,多數則採用 POE+EVA 的組合。
然而,隨著 LECO 技術導入無鋁或低鋁銀漿,有效解決原先採用銀鋁漿料帶來的腐蝕問題,使得越來越多的廠商開始在 TOPCon 模組嘗試選用成本較低的雙 EVA 膠膜組合,將封裝材料去 POE 化,若該方案能通過可靠性方面的測試,將會導致包含 2024 年以後,太陽能對 POE 粒子的需求進一步降低從而造成 POE 粒子供應過剩的現象發生,從而進一步降低雙玻模組的 BOM 成本。目前頭部模組企業已經在 TOPCon 雙玻上使用雙 EVA 膠膜組合取得突破,後續雙 EVA 膠膜的滲透率將越來越高。
回顧 2023 年,N 型模組的市占率逐漸超越 P 型模組,但鑒於當時 N 型單面模組存在阻水性與可靠性方面的疑慮,導致去年近乎 90% 的 N 型模組均採用雙面設計,市占率在去年來到約 64%,而其中約有 3% 為雙面單玻模組,單面模組市占率則約為 34%。
2024 年隨著 N 型模組滲透率不斷上升,有望於今年達到 70% 以上的市占率,而近期各模組廠家也嘗試優化 N 型電池和單玻模組,試圖解決 N 型單玻模組面臨的阻水性與可靠性問題,包含導入 LECO 技術、優化漿料體系和開發選擇性阻隔功能背板等。然而,由於該後續仍需時間發酵,加上今年 P 型模組陸續退坡,以及今年 N 型單玻模組仍無法大批量出產的前提下,雙玻模組有望達到近年來的歷史新高,預估今年雙面模組市占率將上升至 75%,單面模組則下降至 23%。
展望 2025 年,由於雙玻與單玻模組仍將存在明顯的成本差異,而 N 型電池和單玻模組的阻水性與可靠性優化技術有望逐步成熟,後續單玻模組不一定須採用成本較高的 POE 或 EPE 共擠型膠膜,可改用 EVA 膠膜粒子以減少單玻模組成本,在有效降本與技術優化的影響下,預計明年雙面模組市占率將回落至 73%,單面模組則略升至 25%。
至 2026 與 2027 年,有望隨著 N 型電池和單玻模組阻水性與可靠性持續優化,雙面模組市占率將持續下降至 68-70%,單面模組將逐步上升至 28-30%,EVA 膠膜粒子的需求也將逐漸增加,但預計至少 2027 甚至 2028 年以前,雙面模組仍將維持超過 65% 的市占率,未來須持續關注單面模組的技術發展與市場變化。
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