เทคโนโลยีเซลล์แบบตัดสี่ส่วน: รหัสประสิทธิภาพถัดไป
สารบัญ
คำตอบสั้น: เทคโนโลยีเซลล์สี่ตัดแบ่งเซลล์เต็มออกเป็นสี่ส่วนตามทิศทางบัสบาร์ ซึ่งช่วยลดกระแสที่แต่ละส่วนนำพาและดังนั้นจึงลดการสูญเสียความต้านทานในริบบอนและฟิงเกอร์ อุตสาหกรรมได้เปลี่ยนจากเซลล์เต็มเป็นครึ่งตัดเป็นหนึ่งในสามตัด และสี่ตัดคือก้าวถัดไปในแนวคิดเดียวกัน: กระแสที่น้อยลงต่อส่วนหมายถึงริบบอนที่บางลงและความต้านทานอนุกรมที่ต่ำลง ซึ่งเพิ่มกำลังของโมดูล ผลประโยชน์ที่เห็นได้ชัดในระดับพิกัดของโมดูล — เลย์เอาต์สี่ตัดถูกใช้เพื่อให้ได้โมดูลในระดับ 760 W ถึง 770 W ขณะที่การออกแบบสามตัดที่เทียบเท่ากันอยู่ใกล้ 670 W ถึง 680 W ต้นทุนคือการตัดต่อโมดูลที่มากขึ้น การจัดการที่มากขึ้น และจำนวนจุดบัดกรีที่มากขึ้น ตัวเลขการวางแผนอุตสาหกรรมสำหรับกำลังการผลิตสี่ตัดแตะประมาณ 50 GW ในรอบล่าสุด ซึ่งเป็นจุดที่คำถามเรื่องเครื่องมือกลายเป็นเรื่องเร่งด่วน
การผลิตโมดูล PV · โดย Jerry, Ooitech
บทนำ
ในช่วงหกเดือนที่ผ่านมา มีคำศัพท์หนึ่งที่ปรากฏขึ้นบ่อยขึ้นเรื่อยๆ ในวงการ PV: เซลล์สี่ตัด
Tongwei, JinkoSolar, Trina, Chint... คลื่นของยักษ์ใหญ่ PV ชั้นนำต่างวางเดิมพันร่วมกัน การเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง และสถิติประสิทธิภาพโมดูลก็ถูกทำลายซ้ำแล้วซ้ำเล่า
บางคนเรียกมันว่า "การปฏิวัติทางเทคโนโลยี" บางคนบอกว่ามันเป็นเพียง "การขยายตามธรรมชาติของเซลล์ครึ่งตัด" ความจริงคืออะไร? ทำไมผู้เล่นรายใหญ่ถึงเดิมพันกับเทคโนโลยีนี้ร่วมกัน? วันนี้เรามาไขทุกอย่างกัน
หลักการ: ทำไมการตัดเซลล์ถึงสำคัญ
ก่อนที่จะพูดถึงเซลล์สี่ตัด มีคำถามพื้นฐานที่ควรใช้เวลาสองนาทีทำความเข้าใจ
หลายคนคิดว่าจุดประสงค์ของการตัดเซลล์คือ "เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ" พูดอย่างเคร่งครัด ข้อความนั้นไม่ถูกต้องนัก
การตัดไม่ได้เพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์ แต่เพิ่มกำลังไฟฟ้าที่บรรจุของโมดูล
ประสิทธิภาพของเซลล์เป็นเรื่องของตัวเซลล์เอง ไม่ว่าคุณจะตัดหรือไม่ ประสิทธิภาพของเซลล์เดี่ยวก็ไม่เปลี่ยนแปลง แต่เมื่อตัดเป็นชิ้นเล็กๆ กระแสไฟฟ้าจะลดลง และการสูญเสียความต้านทานของกระแสนั้นบนบัสบาร์และริบบอนก็ลดลง พลังงานที่ประหยัดได้นี้จะปรากฏเป็นกำลังไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของโมดูล
กฎของจูล ฟิสิกส์มัธยมต้น: การสูญเสีย = I²R ลดกระแสลงครึ่งหนึ่ง การสูญเสียจะเหลือหนึ่งในสี่
เหตุผลที่เทคโนโลยีครึ่งตัดแพร่หลายในช่วงห้าปีที่ผ่านมาก็คือความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่เรียบง่ายอย่างเหลือเชื่อนี้
การตัดสี่ส่วนเป็นการขยายตรรกะเดียวกัน: ตัดกระแสอีกครึ่งหนึ่ง การสูญเสียก็ลดลงอีกหนึ่งในสี่ การอัปเกรดโมดูลจากการตัดครึ่งเป็นการตัดสี่ส่วนให้กำลังเพิ่มขึ้นประมาณ 10-20W ซึ่งสอดคล้องกับการปรับปรุงประสิทธิภาพ 0.3-0.5 จุดเปอร์เซ็นต์
ฟังดูอาจไม่มาก แต่ในสภาพแวดล้อมราคาปัจจุบัน จุดเปอร์เซ็นต์ 0.3 นั้นสามารถเป็นความแตกต่างระหว่างการชนะการประมูลหรือไม่ก็ได้
ทำไมต้องตอนนี้? ปัจจัยขับเคลื่อนตลาด
หลักการทางเทคนิคของเซลล์ตัดสี่ส่วนไม่ใช่เรื่องใหม่ ผู้คนพูดถึงมันอย่างน้อยห้าปีที่แล้ว แต่การผลิตจำนวนมากที่แท้จริงเพิ่งเกิดขึ้นในช่วงหกเดือนที่ผ่านมา
ทำไม?
เพราะเงื่อนไขด้านอุปสงค์เปลี่ยนไป
การเปลี่ยนแปลงแรกคือนโยบาย เมื่อวันที่ 15 มิถุนายน กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศของจีนได้ออกมาตรฐานการจัดระดับและจำแนกประเภทสำหรับโมดูล PV โดยแบ่งเป็นสี่ระดับตามประสิทธิภาพการแปลง โดยระดับต่ำสุดตั้งไว้ที่ 23.4% แม้จะเป็นมาตรฐานแนะนำในนาม แต่การจัดซื้อของรัฐวิสาหกิจมักจะอ้างอิงโดยตรง สำหรับผู้ผลิตโมดูล นี่ไม่ใช่คำถามว่า "จะทำหรือไม่" แต่เป็น "ทำหรือถูกกำจัด"
การตัดสี่ส่วนสามารถติดตั้งเพิ่มเติมบนสายการผลิตที่มีอยู่ โดยมีรอบสั้น ลงทุนต่ำ และได้ผลเร็ว นี่คือปัจจัยขับเคลื่อนแรกของความนิยมในการตัดสี่ส่วน: เป็นเส้นทางที่เร็วที่สุดในการถึงเกณฑ์ประสิทธิภาพบนสายการผลิตที่มีอยู่
การเปลี่ยนแปลงประการที่สองคือภูมิทัศน์การแข่งขัน TOPCon เทคโนโลยีกำลังกลายเป็นมาตรฐานเดียวกันมากขึ้น และช่องว่างประสิทธิภาพของเซลล์ระหว่างผู้เล่นต่างๆ ลดลงเหลือภายใน 0.2 เปอร์เซ็นต์ ในสถานการณ์นี้ การปรับปรุงบรรจุภัณฑ์ที่ปลายโมดูลได้กลายเป็นหนึ่งในไม่กี่จุดที่เหลืออยู่ซึ่งสามารถสร้างความแตกต่างได้
กล่าวอีกนัยหนึ่ง พื้นที่ในการบีบประสิทธิภาพที่ปลายเซลล์ใกล้จะหมดลง และถึงคราวของปลายโมดูลแล้ว
ความท้าทายที่แท้จริง: การพาสซีฟขอบและผลผลิต
อย่างไรก็ตาม การตัดสี่ส่วนไม่ใช่แค่การตัดแล้วเสร็จ
หลังจากตัดเซลล์เป็นสี่ชิ้น พื้นที่ความเสียหายที่ขอบตัดเป็นสองเท่าของเทคโนโลยีตัดครึ่ง หากไม่ได้รับการรักษา ความเสียหายนี้ทำให้เกิดการรวมตัวของพาหะอย่างรุนแรง ซึ่งลดประสิทธิภาพลง เซลล์ที่ถูกตัดอาจแย่กว่าเซลล์ที่ไม่ได้ตัด
ดังนั้น ความยากของกระบวนการหลักของการตัดสี่ส่วนไม่ใช่ "การตัด" แต่เป็นการพาสซีฟขอบหลังจากนั้น
ปัจจุบันมีแนวทางหลักหลายแนวทาง: Tongwei ใช้เทคโนโลยี TPE edge passivation ที่พัฒนาขึ้นเอง ซึ่งจากข้อมูลสาธารณะพบว่ามีประสิทธิภาพดี ผู้เล่นชั้นนำรายอื่นต่างก็มีโซลูชันของตนเอง แต่มีรายละเอียดเปิดเผยต่อสาธารณะเพียงเล็กน้อย
Edge passivation ฟังดูเหมือนเป็นประโยคเดียว แต่การทำจริงเป็นงานวิศวกรรมระบบ การเลือกวัสดุชั้น passivation การควบคุมความหนา ความสม่ำเสมอ ความเข้ากันได้กับกระบวนการบรรจุภัณฑ์ถัดไป... ทุกขั้นตอนต้องปรับแต่งซ้ำแล้วซ้ำเล่า นี่คือสาเหตุที่บริษัทที่สามารถผลิต four-cut ในปริมาณมากได้ยังคงกระจุกตัวอยู่ในกลุ่มผู้นำไม่กี่ราย
อีกปัญหาที่ใช้งานได้จริงคือผลผลิต ยิ่งตัดละเอียด ความเสี่ยงในการแตกก็ยิ่งมากขึ้น เพื่อนที่โรงงานโมดูลบอกฉันว่าอัตราการแตกของ four-cut สูงกว่า half-cut 2-3 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อต้นทุน
จำนวนจุดบัดกรีก็เป็นปัญหาเช่นกัน โมดูล four-cut มีจุดบัดกรีเป็นสองเท่าของ half-cut และสี่เท่าของ full cell ทุกจุดบัดกรีคือจุดที่อาจเกิดความล้มเหลว ไม่ว่าจะสามารถทนต่อการทดสอบความน่าเชื่อถือในระยะยาวของระยะเวลารับประกัน 25 ปีได้หรือไม่ พูดตามตรง ยังไม่มีข้อมูลการทำงานจริงเพียงพอที่จะตอบคำถามนั้น
สิ่งที่ผู้เล่นชั้นนำกำลังทำ
บริษัท PV ชั้นนำกำลังทำอะไร? จากข้อมูลสาธารณะที่มีอยู่ในปัจจุบัน:
Tongwei กำลังเคลื่อนไหวเชิงรุกมากขึ้น ซีรีส์ TNC 3.0 ใช้แนวทาง four-cut โดยมีกำลังสูงสุดถึง 770W และประสิทธิภาพ 24.8% อยู่ในระดับแรกในกลุ่มโมดูลที่ผลิตจำนวนมาก Edge passivation ใช้เทคโนโลยี TPE ที่พัฒนาขึ้นเอง
Vertex รุ่นที่ 3 ของ Trina Solar ก็ใช้ four-cut เช่นกัน โดยมีกำลังถึงระดับ 760W Trina มีความเชี่ยวชาญด้านบรรจุภัณฑ์โมดูลมาอย่างยาวนาน และครั้งนี้ได้นำศักยภาพทั้งหมดออกมาใช้
Tiger Neo 3.0 ของ Jinko ก็ใช้ four-cut เช่นกัน ที่ 670W กลยุทธ์ของ Jinko มักจะมั่นคง ไม่ไล่ตามพารามิเตอร์ที่สูงเกินไป แต่ให้ความสำคัญกับความสม่ำเสมอในการผลิตจำนวนมาก
เส้นทางของ LONGi แตกต่างออกไป แทนที่จะวาง four-cut ทับบน TOPCon LONGi เลือกเส้นทาง BC โดยตรง โดยใช้ประสิทธิภาพสูงโดยธรรมชาติของเทคโนโลยี back-contact เพื่อแก้ปัญหา โมดูล BC มีกำลัง 680W ในการผลิตจำนวนมาก โดยมีเป้าหมายการจัดส่งในปี 2026 เกิน 50GW นี่คือแนวทางที่แตกต่าง โดยพื้นฐานแล้วเป็นการเดิมพันความได้เปรียบเชิงรุ่นของเส้นทางเทคโนโลยีเซลล์
ASTRON 7 Pro ของ Chint New Energy ก็ใช้แนวทาง four-cut เช่นกัน ที่ 670W
จากผลิตภัณฑ์เหล่านี้ คุณจะเห็นความแตกต่างที่น่าสนใจ: บริษัทส่วนใหญ่เลือกที่จะเพิ่มการตัดสี่ครั้งบนสายการผลิต TOPCon ที่มีอยู่เพื่อ "ยืดอายุการใช้งาน" ในขณะที่ LONGi เลือกที่จะข้ามขั้นตอนนี้และเดิมพันโดยตรงกับ BC กลยุทธ์ใดจะชนะในที่สุด ยังเร็วเกินไปที่จะสรุป
ประโยชน์ที่แท้จริงสำหรับเจ้าของโรงไฟฟ้า
สำหรับนักลงทุนและเจ้าของโรงไฟฟ้า โมดูลแบบตัดสี่ครั้งมีประโยชน์ในทางปฏิบัติสองประการ
ประการแรก ประสิทธิภาพในที่แสงน้อยดีกว่า โมดูลแบบตัดสี่ครั้งมีกระแสไฟฟ้าทำงานที่ต่ำกว่า ดังนั้นในสถานการณ์แสงน้อย เช่น เช้าตรู่ เย็น วันที่มีเมฆมาก และฤดูหนาว การสูญเสียการผลิตไฟฟ้าจะน้อยกว่า อย่าประเมินความแตกต่างนี้ต่ำเกินไป เมื่อแปลงเป็นผลผลิตไฟฟ้าต่อปี ผลกระทบต่อผลตอบแทนจากการลงทุนนั้นมีนัยสำคัญมาก
ประการที่สอง ความทนทานต่อการบังเงาที่ดีกว่า วงจรภายในของโมดูลแบบตัดสี่ครั้งถูกแบ่งเป็นสตริงย่อยที่ละเอียดกว่า ดังนั้นเมื่อถูกบังเงาบางส่วน (เงาต้นไม้ มูลนก ฝุ่นสะสม) ผลกระทบต่อกำลังผลิตของโมดูลทั้งหมดจะน้อยกว่า ซึ่งมีความหมายเป็นพิเศษสำหรับสถานการณ์หลังคาแบบกระจาย ซึ่งสภาพการบังเงาบนหลังคามักจะซับซ้อน
แน่นอน ข้อแลกเปลี่ยนคือราคาโมดูลที่สูงขึ้นเล็กน้อย แต่เมื่อพิจารณาถึงผลผลิตไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจากประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วย (LCOE) มีแนวโน้มที่จะดีกว่า
แนวโน้ม: ทางเลือกที่ปฏิบัติได้จริงสำหรับช่วงเวลาปัจจุบัน
นี่คือข้อสรุปส่วนตัวบางประการ สำหรับการอ้างอิง
ในระยะสั้น การตัดสี่ครั้งจะกลายเป็นมาตรฐานสำหรับค่าย TOPCon ด้วยมาตรฐานการจัดระดับประสิทธิภาพของกระทรวง การไม่อัปเกรดหมายถึงไม่มีคุณสมบัติในการประมูล ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่เข้มงวด คาดว่าตั้งแต่ครึ่งหลังของปี 2026 ถึงปี 2027 สายการผลิต TOPCon ของบริษัทชั้นนำจะเสร็จสิ้นการอัปเกรดการตัดสี่ครั้งเป็นส่วนใหญ่
ในระยะกลาง เมื่อกระบวนการเติบโตเต็มที่และอัตราผลผลิตดีขึ้น ส่วนเพิ่มต้นทุนของการตัดสี่ครั้งจะค่อยๆ ลดลง ภายในปี 2027-2028 ช่องว่างราคาระหว่างโมดูลแบบตัดสี่ครั้งและไม่ตัดสี่ครั้งอาจลดลงจนถึงระดับที่ไม่มีนัยสำคัญ เมื่อถึงจุดนั้น มันจะเปลี่ยนจาก "ตัวเลือกระดับพรีเมียม" ในปัจจุบันเป็น "การกำหนดค่าพื้นฐาน"
ในระยะยาว การตัดสี่ครั้งมีแนวโน้มสูงที่จะเป็นโซลูชันเฉพาะกาล การปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีในอุตสาหกรรม PV ไม่เคยหยุดนิ่ง และโครงสร้างเซลล์หรือวิธีการบรรจุภัณฑ์ใหม่อาจเกิดขึ้น ทำให้คำถามเรื่อง "ตัดกี่ครั้ง" ไม่เกี่ยวข้องอีกต่อไป
แต่นั่นเป็นเรื่องของอนาคต
ในช่วงเวลาปัจจุบันนี้ การตัดสี่ครั้งเป็นทางเลือกที่ปฏิบัติได้จริงที่สุด การลงทุนควบคุมได้ ผลลัพธ์รวดเร็ว ไม่ล็อกเส้นทาง และแก้ปัญหาที่มีอยู่
ในสภาพแวดล้อมปัจจุบันที่ราคาโมดูลถูกผลักดันให้ต่ำกว่า 1 หยวน/วัตต์ เทคโนโลยีที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพและชนะการประมูลได้เร็วและน่าเชื่อถือที่สุดคือเทคโนโลยีที่ดี
ไม่จำเป็นต้องมีการหยุดชะงัก ไม่จำเป็นต้องมีการปฏิวัติ
ดีพอ มีประโยชน์ และพร้อมใช้งานทันที แค่นี้ก็เพียงพอแล้ว
มุมมองของ Ooitech
Ooitech เชื่อว่า: เทคโนโลยีเซลล์แบบตัดสี่ส่วนเป็นเส้นทางที่ใช้งานได้จริงที่สุด ต้นทุนต่ำ และดำเนินการได้รวดเร็วที่สุดสำหรับผู้ผลิตโมดูลในการตอบสนองมาตรฐานประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและรักษาความสามารถในการแข่งขันในการประมูล
