700W—166光伏组件的极限在哪里？
来源丨索比光伏网
随着碳达峰、碳中和战略目标的提出，光伏等新能源成为能源发展生力军。提升组件功率，降低电站BOS成本成为光伏技术发展的必行趋势。十几年时间，组件功率提升迅猛，从200W+到如今的600W+、700W+，其中500W向600W的跨越用了不到一年时间，硅片尺寸的变革更是光伏组件功率变革的着力点。
但迅速变大的硅片尺寸也给原有产能较大的企业带来困扰：是跟进升级快速淘汰现有产能，还是固守现有尺寸，等待折旧完毕？无论做出哪种选择，对于企业决策者来说都很艰难。
组件功率从2019年的410W（158mm硅片）提升到2020年上半年的445W（166mm硅片），接着继续提升到下半年的500W+（182mm硅片）和600W+（210mm硅片）。通过硅片尺寸的不断放大的确可以迅速提升光伏组件功率，但是对于现有100多个GW的166mm硅片电池产能，面临一定的风险，目前常规的主流尺寸166mm组件，似乎已经要跟不上业内追求极致成本的步伐，在600W+时代掉队，更遑论马上到来的700W+时代。
但就在近日，日托光伏隆重发布了基于166mm硅片的新一代大功率C10系列组件，额定功率达到660W，组件效率高达21.4%以上，并且实现了低电压、三组串的优势，进一步叠加HJT技术后C10-Pro组件额定功率可达700W，这也是目前全行业唯一一家成功研发和量产基于166mm硅片的600W+的超大功率组件，“小”硅片也能实现“大”功率。
硅片尺寸，功率提升着力点
“这些先进生产设备等资源基本都是近3年才新建的，在技术依然成熟先进的情况下仅仅因为尺寸被淘汰非常可惜。”日托光伏总裁张凤鸣博士指出：“日托光伏从最大化利用现有资源，充分发挥技术优势角度出发，通过自身先进的MWT组件技术实现多串并联创新设计，让166硅片也能实现“大”功率，组件功率、效率和电学参数都可以媲美大硅片产品甚至更优，并且产品更加成熟可靠，为光伏行业健康可持续发展贡献自己的力量。”
光伏硅片尺寸最早源于半导体硅片，因此，在光伏发展初期的很长一段时间内，光伏行业一直沿用半导体6英寸和8英寸的硅片，即125mm和156mm的硅片。直至2013年底，行业内几家主流光伏企业牵头统一了标准为156.75mm的硅片，到2015年，156mm硅片又逐渐被156.75mm硅片所替代，2018年158.75mm硅片则逐渐占领市场，而到了2019推出的166mm和210mm硅片，以及2020年的182mm硅片的推出，彻底打开了大尺寸硅片的尺寸之争，随之而来，450W+、500W+、600W+组件相继推出，功率之争也日趋白日化。此时，光伏行业对硅片尺寸的选择，已不再基于半导体行业标准，而是基于最低光伏系统的LCOE。行业的功率之争，成为了硅片尺寸之争。
三并联设计，166电池迈入700W时代
据张凤鸣介绍，日托光伏一直以MWT（Metal Wrap Through, 金属穿孔缠绕）技术为发展根基，尤其进入2020年，进一步加大产品研发投入，基于MWT技术和M6硅片（166mm*166mm），结合半片技术、高密度二维封装技术和独特的三并联电气设计等多项技术叠加应用强势推出了C10系列大功率MWT+光伏组件，目前C10产品量产功率可高达660W，叠加HJT电池后的C10 PRO产品输出功率可进一步提升至700W，为大型地面电站项目提供具有更高效率，更高可靠性，更长寿命的优质产品，通过实现降低光伏电站BOS和LCOE来提升客户价值，为客户带来更高收益。
日托光伏C 系列经典MWT组件结合产业链，综合考虑生产、运输、安装、系统配套、系统性能表现等各环节实际情况，确定了目前基于M6（166mm*166mm）硅片的最佳组件方案，同时C6、C7、C9、C10系列高功率组件应运而生。
█ 原材料供应
对于大尺寸光伏组件，相应配套辅材供应至关重要，目前210/182等大尺寸光伏组件各头部厂家均已量产出货，166电池组件原辅材料则最为成熟，相应的背板、玻璃、EVA等配套辅材已进行产能和尺寸调整，供应链已经完全成熟，不存在技术和产能问题。
█ 设备成熟度
166电池组件自从2019年推出以来，成为市场主流，截至目前已占市场60%以上，生产设备产业链成熟度较高，考虑到硅片与整个行业产业链的匹配性，适合于产业链现有的大部分产能，设备改造幅度很小。
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█ 工艺普及率
拉晶、切片、电池制备环节，166产品在工艺成熟度、生产良品率方面均高于182/210产品，产品质量更加稳定可靠，且设备匹配度更高，无需进行批量改造。
█ 系统兼容性
主要考虑支架系统和逆变器的兼容性。支架方面，可兼容固定支架和跟踪支架等主流安装方式；逆变器方面，完全兼容所有主流集中式逆变器，对于组串式逆变器，主流逆变器厂家已经推出匹配大电流的解决方案。
█ 制造成本和BOS成本
在兼容产业各环节的基础上，利用现有最稳定成熟的166电池产能，日托光伏在MWT电池端充分发挥薄片化、低银耗量和更高效的特点，打开了新的降本空间，同时在组件端通过半片技术、高密度二维封装技术和独特的三并联电气设计等多项技术，提升功率的同时也进一步提升了组件的可靠性，结合优化的电学参数可有效降低系统端BOS成本，从而实现更低的光伏发电LCOE成本，提高电站客户端的收益率。
综上所述，日托光伏C 系列高效MWT组件与市场上大尺寸产品相比工艺跨度小、其设备和工艺成熟度高，升级产线的难度和成本低、供应物料限制小、一体化单瓦制造成本低、BOS成本更低，因此最终采用166mm硅片，设计63/75/94.5/105多样化版型组件，适用于户用分布式、工商业分布式、大型地面电站等不同场景。
探秘：日托大功率组件核心技术
█ MWT技术
日托光伏C系列高效组件是以MWT技术为核心，MWT技术是一种将电池的正负电极均制备在电池的背面（正负电极背面化），从而获得高效率、高可靠性、低成本、更加美观和绿色环保的光伏组件的技术路线。
对于常规电池，主栅线的数量从2010年的2主栅一直持续增加到目前的9主栅或11主栅，主栅线根数的增加主要是减少细栅线长度从而降低细栅线串联电阻造成的功率损失，效率提升在0.2%~0.3%左右，MWT电池效率提升主要是通过减少主栅线遮光提升0.3%~0.5%左右的转换效率。实际上，对于MWT技术而言，也可以通过增加孔洞数量来缩短细栅线到孔洞的距离来减少这部分电阻功率损失，达到和多主栅类似的效果，所以通过孔洞数量和布局的优化可以一直维持0.3%~0.5%左右的效率优势。当然，如分析，MWT+的优势不仅在电池端减少了正面栅线遮光损失，同时减少了组件封装损失，还提升了组件的可靠性，降低了组件的衰减，据测算，日托光伏MWT+产品发电效率较常规产品提升3%左右。
█ 高密度二维封装技术
日托光伏MWT组件均采用高密度二维封装技术，类似于印刷电路板封装工艺，利用导电胶将电池片与导电箔进行连接，彻底消除了常规焊带高温焊接应力以及焊带在电池片间隙折弯处带来的微隐裂，强化了产品的柔韧性，提升了组件在风、雪、冰雹等极端天气情况下的载荷能力，组件性能更可靠。平面电路板的设计使得电池的电流可以均匀的在整个组件背面金属箔中流动，大幅降低了常规细长焊带导致的热损，并且金属箔对于组件背面还有额外增强散热和阻止水汽入侵的效果，所以MWT组件不仅发电效率高于常规产品，而且可靠性和使用寿命也优化常规产品，目前日托MWT+组件首年功率衰减低于2%，30年线性功率质保，30年后发电功率保证不低于额定功率的82%。
同时，传统焊带连接方式下，由于焊带的存在，电池间距受限制，过近的距离必然带来焊带折弯应力导致的巨大风险，而MWT组件采用的先进二维平面封装技术，组件封装可以做到极高密度，消除了常规组件在焊带、汇流条等区域的浪费，从而在有限的组件面积内做到入射光的充分利用，进一步提升了组件的光电转换效率。
█ 独特的三并联电气设计
日托光伏C 系列大功率MWT组件采用独特的三并联166电池半片设计，小尺寸电池也能实现低电压、大功率，具有完美的电流电压平衡匹配特性，对比182组件，电压更小，对比210组件，电流更小，同时功率较常规大尺寸电池组件更高，可有效降低电站BOS和LCOE成本，带来更高收益率。
多并联电路下，电池片所受热损失影响与电池尺寸有关，受内阻与线阻影响，大尺寸电池片电流大，热损失大，影响可靠性和发电量，运行风险大，比如常规182产品和210产品都采用半片电池，先串联再两串并联的方式，半片电池电流分别为9A和7A左右，而日托光伏采用的166半片电池电流只有5.6A左右，所以电池片互联的热损更小可靠性也更好，结合日托光伏独有的三并联电气设计使得组件短路电流提升到17A左右，三并联电路的电压也控制的相对较低，有利于系统端大组串的使用，所以166电池相对较低的电流配合三并联下较低电压，完美地达到平衡，从而使得电站端单组串功率更高，大功率配合最优化的电流电压设计，有效降低了系统BOS成本，同时提升了电站端组件运行的发电效率和可靠性。
日托大功率组件系统BOS成本优势
因为日托光伏MWT产品的更高转换效率和更高输出功率，可节省土地、安装和支架等多个方面的成本，有效降低了电站系统建设成本，同时更低的衰减和更长寿命的发电保证大大提升了电站全寿命周期的发电量，导致更低的系统度电成本LCOE和更高的投资收益率ROI。
三并联设计下日托高功率MWT组件，相比较182产品，组件功率更高，电压更低，组串数更高，单组串功率更大，所以BOS成本更低；相比较210产品，组件功率相当的情况下，组件效率更高，内阻损失更少，组件电流略低使得线损减少，安全性更高，所以综合对比下来，日托光伏推出的C9和C10大功率组件一方面继承了MWT技术产品的高效、高可靠和高寿命等优势，另一方面又通过最稳定成熟的166电池进行创新的三并联设计，组件功率提升到660W的同时优化了电流电压的输出设计，产品各项参数完全可以媲美市场上大尺寸电池组件并且更加优化。
日托光伏一直秉承“创新改变世界”的理念，最新的660W C10产品系列的推出让日托光伏正式进入600W+的高功率时代，“小”硅片也能做出“大”功率，日托光伏这次带给行业的不仅是高效高功率的产品，而且也为行业硅片尺寸之争带来了新的思路和理念，为行业节省投资、延长现有成熟设备和产品的使用寿命提供了新的解决方案，有利于光伏行业真正健康有序的可持续发展，为我国的双碳目标和能源转型做出应用的贡献。
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