2023年度光伏行业创新成果汇编.pdf

2023 年度光伏行业创新成果汇编 中国光伏行业协会 2023 年 12 月 14 日 i 序 言 为进一步推动我国光伏产业创新发展，推广光伏领域创新成果，加强创新性产品供给，培育创新性技术文化，中国光伏行业协会（以下简称协会）开展了 2023 年度光伏行业创新成果推介活动，针对 2023 年行业内的创新技术、创新设计方案、创新解决方案面向行业广泛征集。截至到 2023年 11 月底，协会秘书处收到了包含硅片、电池、组件、辅材辅料、储能、系统、智能制造等环节的近 50 项创新成果。经协会秘书处初审和专家论证后，特将符合申报要求及申报单位同意公开的创新成果收录并制作2023 年度光伏行业创新成果汇编，仅供参考。在此对参与此次活动和论证的各位企业和专家表示衷心的感谢。中国光伏行业协会 2023 年 12 月 14 日 ii 声 明 2023 年度光伏行业创新成果推介活动旨在推动光伏行业自主创新能力建设，促进行业发展。本汇编中的资料内容均由申报单位自行提供，协会秘书处在收录时已针对是否能够公开的问题充分征求各家申报单位意见，若因申报材料中涉及抄袭、侵权等问题出现任何法律纠纷，一切法律责任由申报单位承担，中国光伏行业协会不承担任何法律责任。中国光伏行业协会 2023 年 12 月 14 日 iii 目 录 制造端.1 1 210R 矩形硅片设计及中版型组件尺寸统一.2 2 BIPV 用中空透光型碲化镉发电玻璃技术.7 3 DeepBlue 4.0 Pro 高效光伏组件.12 4 GRPU 玻纤增强聚氨酯复合材料光伏边框在光伏组件中的运用.16 5 大面积钙钛矿太阳能激光成套装备应用及产业化.20 6 单机 GW 级高效异质结(HJT)电池生产基线方案.23 7 低水汽透过率、高体积电阻率改性 EVA 太阳能电池封装胶膜.26 8 低压硼扩散炉研发及产业化.31 9 高产能微晶异质结 PECVD 设备.38 10 高效低成本 NBB 无主栅异质结电池焊接创新解决方案.40 11 高效低成本背接触电池组件技术.44 12 高效硅钝化接触太阳电池(TNC)技术.47 13 光伏硅片/电池片循环包装.51 14 光伏制造上游拉晶切片段自动对接物流装置，取晶叉车与切片 AMR.55 15 光伏组件制造全流程追溯技术（光组全溯 注册商标）.57 16 光伏组件智能包装解决方案.62 17 接线盒激光焊接机视觉检测系统.68 18 雀羽工商业金属屋面建筑光伏一体化专用 S 型边框组件产品.71 19 先进高效 TOPCon 太阳能光伏组件.74 iv 20 新材光伏边框.77 系统端.80 1 100MW 钙钛矿平米级量产光伏技术.81 2 SOFAR PowerMega 组串地面光伏系统解决方案.85 3 储能包级能量优化器，储能顶部泄爆.87 4 锦浪科技户用储能产品.92 5 大跨度零挠度柔性支架.96 6 钙钛矿及钙钛矿叠层太阳电池电性能测试的解决方案.99 7 光伏自清洁涂层材料.102 8 行业绿电解决方案 3.0.113 9 环保光伏气膜新能源技术.118 10 基于 ARCS 技术的全场景光伏智能清扫解决方案.120 11 模块化逆变器产品和解决方案.123 12 全球供应链物流可视与协同云平台 CargoGo.132 13 梯形瓦防水光伏固定件.136 14 箱逆变一体机光伏遮阳顶棚.139 15 新型屋面 BIPV 系統.141 16 新型渔光产业园.145 17 星辰顶 BIPV 产业化关键技术与应用.151 18 液冷储能电池舱.153 19 一种双面光伏组件支架专利研发与推广应用.158 20 智慧交通光能路面智能储控微电网系统.165 v 21 智能光储发电机解决方案.169 22 智能光伏控制器 SUN2000-300KTL-HO.174 23 智能光伏控制器 SUN2000-150K-MGO-ZH.177 1 制造端制造端 2 210R 矩形硅片设计及中版型组件尺寸统一 企业名称 天合光能股份有限公司 Trina Solar Co.Ltd.企业简介 天合光能股份有限公司（股票代码:688599），全球领先的光伏智慧能源整体解决方案提供商。2020 年,天合光能在上海证券交易所科创板挂牌交易，成为首家在科创板上市的涵盖光伏产品、光伏系统以及智慧能源的光伏企业。申报类别 创新技术 创新设计方案 创新解决方案 创新技术：创新技术：技术名称：210R 矩形硅片设计及中版型组件尺寸统一 产品型号：DE09R，DEG9R，DE19R，NEG19R、DEG19RC.20 推出时间：2022 年 4 月，天合光能率先行业创新性地推出 210R矩形硅片组件。应用照片：如下为产品示例 DE19R 3 NEG19RC.20 创新技术简介：从 2021 年 210mm 组件尺寸率先统一和实现标准化开始，通过大尺寸化、高功率化来降低制造成本与度电成本，已经成为光伏行业进步的必然趋势。经过 2 年多的研究与实践，天合光能坚定以客户与行业价值为第一导向，一切围绕需求出发，创新实践推出面向全场景的“黄金尺寸”组件，产品覆盖小中大版型、横跨 400W-500W-600W-700W+全功率档位。2022 年 4 月，天合光能率先推出 210R 矩形硅片组件，该版型具有优良的尺寸、电气兼容性，集装箱空间利用率达到了98.5%，达顶格设计，是目前集装箱空间利用率最高的组件尺寸，能够实现客户价值和系统价值最大化，成为行业500W600W 系列组件中的极致产品。这也是矩形硅片首次公之于众，彻底打破光伏行业几十年来对“硅片是正方形”的思维定势。随后，包括 182R 在内的矩形电池组件产品不断推出，让矩形硅片电池成为行业的关注点。打破正方形硅片的思维桎梏，聚焦“矩形”已成为光伏行业降本增效的重要路径，相较传统的正方形硅片，矩形硅片在硅片端对硅料的利用更加充分，有利 4 于降低成本；在组件端和终端，能提供更高功率，进而提升客户价值。2022 年 11 月，在同样的设计理念下，叠加先进的 N 型 i-TOPCon 电池技术，在 PECVD 的钝化接触复合膜层 SiOx/poly-Si 技术、选择性硼发射极技术、新型精细金属化主栅设计形成独立的技术创新，至尊 N 型 605W 组件面市，功率高出市面同类产品 30W，与行业一般 N 型 72 片版型组件相比，单排跟踪支架装机容量增加 13%，相对于行业上一代中版型产品 BOS 节省达到了 1.84.5%。出众的产品性能和市场表现，使得矩形硅片电池组件的理念被市场快速全面接受，在 2023 年 5 月份的 SNEC 展会上，各大组件厂商便展出了 2384*1134mm 或与之类似的尺寸产品，矩形硅片组件的价值度在业内逐步实现共识。2023 年 7 月 7 日，天合光能等 9 家组件企业代表经过充分及深入地沟通，对新一代矩形硅片中版型组件尺寸标准化达成了共识：2382mm*1134mm，9 家企业还倡议行业现行的以及未来组件尺寸设计应遵循中国光伏行业协会标准T/CPIA 0003-2022 地面用晶体硅光伏组件外形尺寸及安装孔技术要求中的规定以及行业现有的尺寸。基于该中版型标准尺寸组件卓越的系统价值和客户价值，目前，无论是以 Intersolar 南美展、北美 RE+为代表的地区性行业大展，还是马来西亚 IGEM、澳大利亚 All Energy 等聚焦各国家市场的行业展会，各大厂商纷纷展出 2382mm*1134mm 标准尺寸组件。截至 2023 年 10 月底，天合光能至尊 210R 系列组件累计出货量达 15GW。5 创新性说明 目前行业内组件不断往功率更高的方向发展，除了本身电池效率提升、组件封装技术提升，一方面，硅片尺寸也不断升级，来支撑更高功率更低成本的组件产品。硅片尺寸从最开始的 125mm 升级到 156mm、158mm,2018 年开始升级到 163mm、166mm，2019 年开始甚至开始开发到 182mm、210mm230mm，整个产业链不断升级。天合光能以集装箱为边界，反推组件的极限尺寸，降低集装箱运载空间的浪费。组件尺寸不统一，背板、玻璃、铝型材尺寸也存在差异，导致上下游客户陷入“选择困难症”，还必须为不同尺寸组件的电气、载荷性能参数，支架、逆变器厂商要匹配及研发不同产品，还容易出现误装、错装，这也使得终端的电站设计成本和供货风险上升。因此推动行业矩形电池片对应的组件尺寸统一迫在眉睫。210R 组件尺寸统一是推动行业进步升级的关键动力，为硅片的尺寸图统一及标准化提供了参考，在组件端增加了辅材供应的兼容性，降低产业链成本，带来规模化的发展，充分释放整个产业价值，也有利于形成成熟的产业链生态、降低度电成本，推动应用端价值最大化。性能和优势 打破正方形硅片的思维桎梏，聚焦“矩形”，相较传统的正方形硅片，矩形硅片在硅片端对硅料的利用更加充分，有利于降低成本；在组件端和终端，增加功率的同时，提升了客户价值，充分释放整个产业价值，也有利于形成成熟的产业链生态、降低度电成本，推动应用端价值最大化。申报技术/设计方案获得知识产权形式 发明专利申请已授理，1 项 发明专利已获取，1 项 实用新型专利已授理，4 项 6 采用本项技术/设计方案/解决方案的主要客户及应用案例介绍 2023 年 7 月 7 日，天合光能等 9 家组件企业代表经过充分及深入地沟通，对新一代矩形硅片中版型组件尺寸标准化达成了共识:2382mm*1134mm。同时，9 家企业还倡议行业现行的以及未来组件尺寸设计应遵循中国光伏行业协会标准T/CPIA 0003-2022 地面用晶体硅光伏组件外形尺寸及安装孔技术要求中的规定。截至 2023 年 10 月底，天合光能 210R 组件累积出货量超15GW，全球广泛应用。其中，210R 中版型组件得益于功率、效率、设计的全方位优势，既适用于复杂地形的地面电站，又适用于工商业屋顶，典型案例包括地处高原山地的四川九龙县463MW“水光牧互补”光伏电站项目、地处低山丘陵的山西灵石100MW 风光储一体化电站项目，以及徐州博汇世通重工机械工商业屋顶光伏项目、绿色校园项目等。7 BIPV 用中空透光型碲化镉发电玻璃技术 企业名称 成都中建材光电材料有限公司 CNBM(Chengdu)Optoelectronic Materials Co.,LTD.企业简介 成都中建材光电材料有限公司成立于 2009 年，注册资本2.337 亿元，系世界 500 强中国建材集团下的国家高新技术企业，致力于碲化镉发电玻璃的研发与产业化，高纯稀散金属材料的生产与销售以及 BIPV 光电系统的设计、安装和运营。申报类别 创新技术 创新设计方案 创新解决方案 创新技术：创新技术：技术名称：BIPV 用中空透光型碲化镉发电玻璃技术 采用该技术的产品型号：COM-Z3-Tm 推出时间：2022 年 2 月 应用照片：碲化镉发电玻璃中空系列 创新性说明 通过开发一套透光碲化镉发电玻璃的设计制备技术和装 备，在市场上率先推出了无感透明碲化镉发电玻璃。技术的主要创新点如下：1)根据人体肉眼成像原理，开发了一套透光刻线设计案。通过无感化的设计，解决传统透光产品容易造成视觉疲劳和眩晕的问题，从而实现了透光产品的人体工学优化。8 2)通过对视觉和户外的光线分析，定义了色差所需的刻线误差控制范围，并根据激光刻线装备物产产生的根源，提出了 CCD 纠偏、气浮支撑的技术应用，解决了透光产品容易产生色差的难题。3)开发了一套刻线性能优异生产节拍快的透光刻线装备。提出使用平顶激光取代高斯激光，大面积振镜拼接刻线的技术方案，大幅提高了设备的生产效率，并将激光刻线的热影响区降低了 70%。设计了一套低 EHS 风险的除尘系统，保障了设备的稼动率，并实现无粉尘接触保养。性能和优势 采用该技术生产的中空透光型碲化镉发电玻璃具备以下性能优势：1.发电量大：同等装机容量下，对比其他光电技术，发电量更多；2.弱光发电性能好：清晨、傍晚、阴天、下雨都能发电；3.安全性高：热斑效应小，使用安全性高；4.节能：采用 Low-E+中空层+碲化镉夹胶发电玻璃结构，具备优良的热工性能和优异的气密性，隔音，隔热，保温；5.建筑一体化完美结合：中空结构具备优良的热工性能，可见光透射比可调，可从尺寸、颜色、图案、透光等多维定制，适用于各种风格建筑；6.绿色安全：节能减排，可创造价值的绿色建材。申报技术/设计方案获得知识产权形式 发明专利申请已授理，31 项 实用新型专利申请已授理，10 项 发明专利已授权，31 项 实用新型专利已授权，10 项 采用本项技术/设计方案/解决方案的主要客户及应用案例介绍 项目 1山西省委大楼改造项目 本项目全部采用透光率高达 60%的中空三叠层碲化镉发电玻璃，直接替代屋顶材料，室内采光好，并同时兼具隔热、保温、发电等功能。项目装机容量 184kw，平均每年发电量 24 万千瓦时，节约标煤 73.54 吨，减少 CO2排放 201.14 吨。9 山西省委大楼改造项目外部视角 山西省委大楼改造项目内部视角 项目 2蚌埠自贸大厦项目 本项目采用黑色碲化镉发电玻璃和透光率 50%的蓝色透光碲化镉发电玻璃，替代传统幕墙玻璃，用于自贸大厦墙面。项目装机容量 485.41 kw，项目建成后平均每年发电量 55 万千瓦时，节约标煤 169.87 吨，减少 CO2 排放 464.60 吨。该项目是积极践行“双碳”目标，推动建筑产业绿色发展的重要体现。10 蚌埠自贸大厦项目施工实景 蚌埠自贸大厦项目外部视角 项目 3雄安新区医院 BIPV 项目 本项目采用 40%透光率中空 LOW-E 碲化镉发电玻璃，在满足建筑幕墙保温隔热节能参数需求和通透视觉功能的前提 下，实现建筑赋能，充分利用建筑立面空间，产生清洁能源，助力雄县第二人民医院实现零碳化。11 雄安新区医院内部视角 项目 4中国西部科技创新港 BIPV 项目 本项目采用 LOW-E 中空碲化镉发电玻璃替换原普通幕墙玻璃，发电玻璃既满足建筑要求，同时兼具发电功能，实现一材多能，创能发电的作用。项目装机容量 226 kw，预计年均发电量 15.13 万度，年节约标准煤 49.61 吨，年减排二氧化碳 150.8 吨，项目建成后，成为西安交大创新港校区上一道靓丽的风景线。中国西部科技创新港外部视角 12 DeepBlue 4.0 Pro 高效光伏组件 企业名称 晶澳太阳能科技股份有限公司 JA Solar Technology Co.,Ltd 企业简介 晶澳科技是垂直一体化的光伏发电解决方案平台企业，产业链覆盖硅片、电池、组件及光伏电站，在全球拥有多个生产基地，在海外拥有 13 个销售公司，产品足迹遍布 130 多个国家和地区，广泛应用于地面光伏电站以及工商业、住宅分布式光伏系统。申报类别 创新技术 创新设计方案 创新解决方案 技术名称:DeepBlue 4.0 Pro 高效光伏组件技术 采 用 该 技 术 的 产 品 型 号:JAM72D42-xxx/LB、JAM72D40-xxx/LBJAM66D45-xxx/LB、JAM54D40-xxx/LB、JAM54D41-xxx/LB 等(xxx 代表实际功率档位，5W 为一档)推出时间:2023 年 5 月 应用照片:创新性说明 晶澳科技作为垂直一体化的光伏解决方案平台企业，始终坚持技术创新，持续加码研发投入，于 2023 年 5 月式推出了新一代 n 型高效光伏组件 DeepBlue4.0 Pro,该组件集合了 4 项创新技术分别为 Bycium+高效电池技术、高效&高可靠性封装技 13 术、高密度封装技术以及矩形硅片技术。(1)Bycium+高效电池技术:Bycium+(“倍秀)电池是晶澳自主研发的高效 n 型钝化接触电池，叠加毫秒级低氧 n 型硅片、优异的表面钟化和钝化接触技术、超细栅金属化以及双面减反膜等技术，电池开路电压(Voc)达到 728mV，电池量产最高转换效率达到 25.6%。(2)高效&高可靠性封装技术:除电池效率的提升外，高效、高可靠性封装技术对组件效率的提升和品质保证也非常关键。超多主栅(SMBB)技术可以同时提高光的利用率与电流的收集能力，从而提高电池转换效率与组件功率，晶澳采用行业主流的圆形焊带，综合考虑组件功率和焊接可靠性能。在组件 BOM 材料方面，根据组件的性能特点，也进行了相应的优化，为了进一步提高产品机械性能，DeepBlue 4.0 Pro 在采用无损切割、SMBB 等改善可靠性的技术基础上，通过改良边框铝型材料优化边框截面设计，增大型腔等方式来加强机械强度。另外，通过采用增强型的封装胶膜，进一步提升了组件的抗 PID 性能。(3)高密度封装技术:高密度封装技术是指在单位组件面积条件下，通过提升封装的电池片总面积来提高组件的功率和效率，主要包括叠瓦叠焊、零间距和小间距等。DeepBlue4.0Pro 产品采用了小间距技术相比于其它几种高密度封装技术，小间距技术兼顾了成本、功率提升制成良率以及产品可靠性多方面的影响，将逐步成为高效组件技术的主流。(4)矩形硅片技术:晶澳从全产业链出发，打破行业半片电池传统观念，首次以 182mm*199mm 矩形硅片结合电池设计优化，通过不同切割方式，得到 182mm*94mm、182mm*99.5mm、182mm*105mm 三种主要的半片尺寸，并实现一种硅片可生产四种高效率高功率版型组件，同时兼容 2278mm*1134mm 的行业常规尺寸组件。相比于行业同版型组件，DeepBlue4.0Pro 组件具有更好的智造优势、性能优势和客户价值拥有更强的产业 14 链和行业包容性，真正实现产业链和行业的融合共赢。该技术通过对硅片、电池、组件各环节的工艺进行创新整合，最大限度的利用了当前生产设备和制造工艺，实现了产品升级的同时降低了生产制造端以及系统应用端的成本，对整个光伏行业的发展产生了积极影响。性能和优势 DeepBlue4.0Pro 高效光伏组件具有高功率、高效率、高发电量和高可靠性能等特点，其中 72 版型的组件最高功率达630W，组件效率超过 22.5%从发电性能方面主要具备以下四大优势 更低衰减:组件采用 n 型硅片，无 B-O 复合体，首年衰减不超过 1%，年度线性衰减不超过 0.4%，优于 p 型组件的首年不超过 2%和年度线性衰减不超过 0.45%。经测算，在 30 年的寿命周期内，首年衰减+年度线性衰减相比较 p 型带来的发电量增益可达到 1.8%左右。更优高温发电性能:光伏组件的高温发电性能与功率温度系数直接相关，而电池开路电压越高，功率温度系数也就越好，Bycium+电池的开路电压达到 728mV 左右，对应的 DeepBlue4.0 Pro 组件的功率温度系数为-0.3%/C，相比较 p 型的-0.35%/C 更好，假设组件运行时工作温度为 55C 左右(环境温度 30C 左右时)，那么 DeepBlue4.0Pro 组件的功率损失将比 p 型低 1%-1.5%左右，随着温度升高，其高温发电性能的优势也将进一步扩大。更高双面增益:在双面发电性能方面，DeepBlue4.0Pro组件双面率为 80%左右，常规 p 型组件双面率为 70%左右，假定组件背面辐照强度为 100-150W/m，那么双面率差异(10%)带来的组件发电量增益在 1%-1.5%之间。当在不同的地面环境下(反射率在 20%-30%时)，结合不同的阵列高度、前后排间距、背面有无遮挡安装等条件，通过 PVsyst 模拟，DeepBlue 4.0 Pro 组件发电量增益在 0.8%-1.2%之间。15 更好弱光性能:光伏组件的低辐照发电性能与少子寿命、开路电压、并联电阻密切相关，由于 Bycium+电池具备更为优异的内阻设计，更高的少子寿命和开路电压，所以电池的弱光性能更为优异在辐照度 600W/m 或以下时，如清晨或傍晚条件下，经测算 DeepBlue 4.0 Pro 组件光发电综合增益为 0.2%左右。同时，该组件具有优异的可靠性能，经过标准老化测试和加严测试功率衰减均在 2.5%以内，各项结果均满足 IEC 标准要求，保证了光伏组件能够在户外安全可靠的运行和高效的发电能力。申报技术/设计方案获得知识产权形式 发明专利申请已授理，61 项 实用新型专利申请已授理，13 项 发明专利已获取，28 项 实用新型专利已授理，10 项 采用本项技术/设计方案/解决方案的主要客户及应用案例介绍 自晶澳 n 型 DeepBlue4.0 Pro 系列光伏组件推出以来，陆续受到行业客户的关注，目前的主要客户包括华能、华电、三峡等大型发电集团，同时还有分布式的客户晶澳 n 型产品在国内外都已经有实际项目应用 Atae/Taejun/Yueun 光伏电站项目:装机容量 3MW，位于全罗南道珍岛郡，于 2023 年 5 月并网，是韩国首个 n 型并网项目，自运行以来组件优异的发电表现得到了客户的高度肯定。上海市浦东机场 P4 长时停车库屋顶光伏项目:装机容量 16MW，国内首个应用晶澳科技 n 型组件的机场分布式光伏项目。预计项目 20 年总发电量达到 3523.17 万 kwh，年均发电约 176.16 万 kWh，首年利用小时数 1248.68h，年均利用小时 1175.23h，为民航领域推进光伏系统建设和可再生能源应用提供了巨大动力。西藏昌都察雅县吉塘一期 20 万 kw 项目:项目地点位于西藏昌都察雅县，晶澳为其供货 112MW，是昌都地区的首个 n 型光伏电站，项目目前已经供货完成，项目建成后将为该地区提供更多绿色电力。16 GRPU 玻纤增强聚氨酯复合材料光伏边框在光伏组件中的运用 企业名称 浙江德毅隆科技股份有限公司 Zhejiang Deyilong Technology Co.,Ltd.企业简介 浙江德毅隆科技股份有限公司是由国内外复合材料研发、光伏领域等资深专家联合创办的原创技术研发企业，拥有 30年以上的复合材料型材拉挤生产经验，复合材料光伏边框研发已有 10 年历史。申报类别 创新技术 创新设计方案 创新解决方案 创新技术：GRPU 玻纤增强聚氨酯复合材料光伏边框在光伏组件中的运用 产品型号：BK3017,BK3027,BK3517,BK3527 推出时间：2013 年 应用照片：创新性说明 早在 2010 年，公司就研发出了玻璃纤维增强聚氨酯型材，是国内第一家研制出玻璃纤维增强聚氨酯型材的企业。2012 年，公司首创将玻璃纤维增强聚氨酯复合材料应用到光伏边框。当时，玻璃纤维增强聚氨酯复合材料在光伏行业的应用主要在于两个方面。其一是光伏材料耐腐蚀的问题，尤其是海边的光伏组件，常年受海洋性气候及海水腐蚀的影响，组件边框材料 17 的性能备受考验。据调查显示，以日本的户用光伏为例，七八年时间，铝合金框架受到腐蚀影响就十分严重。其二是解决当时组件 PID 现象的问题。光伏组件采用非金属绝缘边框封装后，将大大降低了形成漏电回路的可能性，有助于减少 PID 电势诱导衰减现象的产生，从而提高电池板的发电效率。经过测试与实际运用，璃纤维增强聚氨酯复合材料确实具有极好的耐腐蚀、耐盐雾性能并且可以大大减少 PID 失效。此外，璃纤维增强聚氨酯复合材料边框碳排放指标只有铝合金边框的 14.5%，是一款低能耗的产品。在碳中和的背景下铝价逐步走高，很难满足组件边框降本需求，而璃纤维增强聚氨酯复合材料不仅售价比铝合金更低且能大幅提高组件性能，可以为客户带来更高的价值。产品结构创新：产品结构创新：经过不断的打磨，德毅隆已将 GRPU 玻纤增强聚氨酯复合材料光伏边框研发至第七代。运用独特的纤排布结构，优化产品的力学结构设计：1.光伏边框 A/B/C 面铺设玻纤织物，大大提高横向抗弯、抗剪切及抗冲击强度。2.光伏边槽口内侧铺设玻纤织物大大提高槽口部位横向抗弯及剪切强度。3.中间层为纯玻纤+聚氨酯结构保证型材纵向弯曲强度及拉伸强度。光伏边框腔体内侧铺设玻纤织物大大提高边框腔体角部强度及横向抗弯、抗剪切强度。表层采用脂肪族聚氨酯水性涂层对型材基材进行抗紫外保护（和目前市场上部分汽车表面涂层一样的脂肪族聚氨酯涂料体系）。产品工艺创新：产品工艺创新：公司目前太阳能边框的研发水平领先同行 2-3 年。公司具有目前国内最先进的光伏边框聚氨酯复合材料注射拉挤技术，经过十多年的聚氨酯拉挤工艺技术积累，公司在光伏边框聚氨 18 酯拉挤技术上，采用创新设计的计量/混合装置，包括活塞泵、内置贮槽、气动树脂混合头、一次性静态混合器、静态混合器与注射室直接的一次性连接管等。同时还取消传统的敞式树脂浴槽，代之以一个树脂注射系统来适配聚氨酯纤更快的胶凝时间。另外配套设计了一种旨在拉挤过程中达到最佳玻璃纤维浸透室的注射室，该注射室与拉挤模头的进口表面齐平安装，方便清洗和防止纤维断裂；通过使聚氨酯树脂的泵送速率与树脂耗量匹配和保持注射室内足够压力，以保证纤维浸透。实现聚氨酯的连续拉挤,提高拉挤速度,提高连续拉挤的稳定性,提高产品的合格率,达到降低产品成本的目的,同时达到绿色生产。另外公司还将设备改造成一机多模，并获得批量生产验证，大大提高了生产效率和设备利用率。生产速度在保证型材直线度及性能的基础上，已稳定在 1 米/分钟，在尝试 1.2 米/分钟突破（行业正常拉挤速度为 0.6 米/分钟，且型材直线度不稳定）。性能和优势 1.玻纤增强聚氨酯复合材料边框具有高耐腐蚀、高耐盐雾的优越性能，是海洋及污水处理厂等耐腐蚀应用场景中光伏组件边框的不二选择。2.玻纤增强聚氨酯复合材料边框的屈服强度 990MPa，是铝合金的 5 倍,保证在应力释放后组件 100%回弹，没有残余变形，在 25 年的生命周期内可大幅降低硅片的隐裂。3.传统边框材料是导体，每一块组件都需接地，增加了 BIPV 施工的难度及成本。玻纤增强聚氨酯复合材料边框具有优良的绝缘性能，不需接地。4.GRPU 边框与玻璃近乎一样的膨胀系数，且在低温环境下具有优良的力学性能，有效保证组件低温环境不会发生弯曲变形的现象。在寒冷地区没有叠加弯曲，不会产生由于铝合金收缩把玻璃挤裂的风险。5.传统边框颜色单一，要做其它颜色需增加费用。玻纤增强聚氨酯复合材料边框有多种颜色供用户选择，无需增加费用。19 6.2025 年后出口到欧洲的组件有碳排放指标的要求。GRPU 边框是低能耗产品，经初步计算，从最初级原料（石油及矿石）到制成组件边框再到第一次回收利用作为一个生命周期，GRPU 边框的碳排放指标只有传统边框用材的 14.5%，降低组件出口碳排放。7.GRPU 边框能大幅提升组件的性能，售价比铝合金低，为客户带来更高的价值。申报技术/设计方案获得知识产权形式 发明专利申请已授理，24 项 实用新型专利申请已授理，28 项 发明专利已获取，9 项 实用新型专利已授理，24 项 采用本项技术/设计方案/解决方案的主要客户及应用案例介绍 浙江爱康光电科技有限公司、江苏东磁新能源科技科技有限公司、安徽尚能新能源科技有限公司等。1.中核汇能泗洪项目：玻纤增强聚氨酯复合材料光伏边框有多种色彩且不需要增加费用，此项目使用蓝白色边框制作中核汇能 LOGO。彩色组件 LOGO 具有很好的宣传效果且不会给客户增加额外的费用。2.黑龙江哈尔滨呼兰区项目：玻纤增强聚氨酯复合材料边框与玻璃近乎一样的膨胀系数，且在低温环境下具有优良的力学性能，有效保证组件低温环境不会发生弯曲变形的现象。在寒冷地区没有叠加弯曲，不会产生由于铝合金收缩把玻璃挤裂的风险。是严寒环境下不二之选。20 大面积钙钛矿太阳能激光成套装备应用及产业化 企业名称 武汉元禄光电技术有限公司 WuHan Hero Optoelectronics Technology Co.,Ltd 企业简介 武汉元禄光电技术有限公司系高新技术企业，立足于光谷，是一家光电技术及应用研究开发的高科技激光设备制造商，致力于激光微细加工技术及设备的研发和制造。近年来，在大面积钙钛矿太阳能电池制备中提供专属的激光解决方案。申报类别 创新技术 创新设计方案 创新解决方案 通过项目的实施，将解决大面积钙钛矿电池制成过程中大范围缺陷诱导形成的严重电荷复合以及膜表面平整度过低无法均一覆盖等降低电池效率的问题，实现高效大面积钙钛矿太阳能电池，适应高效率、大面积钙钛矿太阳能电池生产需求。本项目采用“钙钛矿电池制备激光划线单台设计-多台联动的大面积激光划线（P1-P4）装备设计-成套设备联合智能控制设计-工艺融合-智能检测-智能作业系统整体性能-装备集成”的一体化技术路线，满足钙钛矿电池年总产能达 100MW 的目标，实现大面积钙钛矿组件制备示范。通过项目的成功实施，将推动建立钙钛矿光伏产业链上下游企业共同体，协同开展技术创新和产业化协作。预计于 2025年 6 月项目实施完成后形成 10 台大面积钙钛矿太阳能激光成套装备产能，力争 1-2 家企业的投产使用，预期销售额6000 万元，净利润600 万元。在项目完成后 5 年内，可以在湖北省创造 5 亿元左右的钙钛矿太阳能光伏电池的产值，实现超过 1亿元的企业利润，创造 0.7 亿元左右的财政税收，带动湖北省近 3000 人的就业问题。本项目将提供有针对性的钙钛矿太阳能电池激光制备优化策略，建立成套的钙钛矿太阳能电池组件激光制造设备并实现应用示范，满足钙钛矿电池年总产能达 100MW 的需求。这些 21 关键技术指标的达成将标志钙钛矿光伏产业与技术的又一里程碑，预示钙钛矿太阳能电池的商业化将实现。创新性说明 1.工艺技术创新 针对机械划刻、化学腐蚀、掩模板、图案印刷等方法实现单元子电池到大面积电池集成的过程中加工精度不高、衬底上易形成不能进行光伏转换的“死区”缺点，本项目提出飞秒激光制备大面积钙钛矿太阳能电池非接触式加工方式，提高加工精度高，可实现刻线尺寸精确到微米尺度，显著提升大面积衬底上的光电转换有效面积。飞秒激光脉宽极短，峰值功率极高，与物质发生非线性效应，但是单脉冲能量较低，加工效率欠缺。本项目提出采用一体化光纤激光器的皮秒/飞秒双工作模式，利用其重频可调的高脉冲能量/窄脉冲宽度两种工作模式，不仅能够实现大面积电池集成时光电损耗的最小化，而且能够提高激光加工的效率，为大规模生产奠定可靠的基础。2.理论方法创新 本项目首次提出刮涂法结合凝胶状态成核调控，实现钙钛矿薄膜的大面积印刷，利用表面活性剂缓解 Landau-Levich 现象，对基板进行预热以促进溶剂的均匀蒸发，有机统一了水平涂布阶段和蒸发阶段的晶体生长，诱导钙钛矿超快均匀析晶，有效地消除钙钛矿薄膜针孔与表面缺陷，确保钙钛矿薄膜的大面积均匀制备，提高大面积钙钛矿电池效率。性能和优势 实现具有自主知识产权的大面积钙钛矿电池制造激光微细加工装备，并达到如下技术指标：a）设备实现对钙钛矿电池功能层（P1-P4）的选择性刻蚀处理，去除 TCO、电子传输层/活性层/空穴传输层和金属，完成大面积太阳能器件制备。其中，P1 单元装备：采用纳秒激光刻蚀 TCO 层；P2 单元装备：采用飞秒激光刻蚀电子传输层/活性层（钙钛矿）/空穴传输层；P3 单元装备：采用皮秒 22 激光刻蚀背电极层；P4 单元装备：采用高功率纳秒激光清边；b）设备实现基片加工尺寸：1200mm2400mm；c）设备实现基板加工厚度：0.01-10mm；d）设备实现划线精度：最小死区面积线宽 300m；e）设备实现划线效果：能有效控制激光在操作过程中对已有材料的热影响、火山口、缺陷控制。其中：P1 单元装备：火山口300nm，热影响5m；P2 单元装备：火山口50nm，热影响3m；P3 单元装备：火山口100nm，热影响5m；P4 单元装备：完成清边时候的热影响50 m；f）设备实现生产节拍：CT80s，划线间距 8mm，满足年产出 100MW 钙钛矿电池需求；g）设备实现上料方式：自动上下料。申报技术/设计方案获得知识产权形式 发明专利申请已授理，12 项 实用新型专利申请已授理，10 项 发明专利已获取，3 项 实用新型专利已授理，7 项 采用本项技术/设计方案/解决方案的主要客户及应用案例介绍 1、浙江大学宁波科创中心，大面积钙钛矿太阳能电池产线项目激光刻蚀 P1-P4 成套装备；2、湖北万度光能有限责任公司，200MW 钙钛矿太阳能电池产线项目多功能激光成套装备；3、深圳华物光能技术有限公司，大面积钙钛矿太阳能电池产线项目超净环境封闭式多光路激光成套装备。4、上海钙晶科技有限公司，大面积钙钛矿太阳能电池产线项目飞秒激光成套装备。23 单机 GW 级高效异质结(HJT)电池生产基线方案 企业名称 福建金石能源有限公司 Gold Stone(Fujian)Energy Co.,Ltd.企业简介 金石能源专业从事高效异质结（HJT）太阳电池技术及装备研发、制造与销售，致力于提供成熟、先进的异质结电池技术成套装备及工艺整体解决方案，拥有 PECVD、PVD 等核心设备自主知识产权。2021年，公司牵头组建的“高效太阳电池装备与技术国家工程研究中心”获得国家发改委批复。申报类别 创新技术 创新设计方案 创新解决方案 创新解决方案：单机 GW 级高效异质结（HJT）电池生产整线方案采用“大腔室、大产能”设计，单机产能达到了 1GW，且可适应各种国产化关键材料，兼容 166mm、182mm、210mm 等规格尺寸硅片。在相同产能的前提下，单机 GW 级高效异质结（HJT）电池生产整线方案占地面积更小，厂务投入大大节省，大腔室使得硅片体积占比高，气体利用率也更高，制造运营成本更低。单机 GW 级高效异质结（HJT）电池生产整线方案，大大提高了异质结电池的产能、降低了度电成本，对于异质结电池产业化具有重要意义。创新性说明 单机 GW 级高效异质结（HJT）电池生产整线方案主要围绕高效异质结电池规模化生产和度电成本降低实现了一系列技术突破，包括：1、开发及优化核心设备PECVD 方案：通过加大腔室、优化传动方案，大幅提升设备产能 通过创新的载板设计和 shower-head 设计，在降低能耗的同时，改善镀膜均匀性，提高产品良率 采用 13.56MHz 射频（RF）等离子体辉光放电技术，不仅大大提升了单机产能，也使制备的微晶硅薄膜具有极佳的均匀 24 性、制备的微晶硅薄膜的工艺窗口较宽、制备的异质结电池具有极佳的稳定性和可靠性，较大幅度提升了 HJT 电池产品的转换效率 2、开发及优化整线生产工艺方案：导入 I-IN-P 镀膜工艺方案，避免因腔体污染影响镀膜均匀性，影响电池产出 创新型分体式镂空载板设计，加热能耗低，每片硅片 CCD 定位，更适用于薄片化 PVD 设备采用上下旋转靶设计，实现双面同时镀膜 本创新解决方案符合国家节能减耗、低碳运行的方针，其规模化应用将利用高度国产化装备和自主开发的技术有效降低异质结电池的生产成本，使得异质结技术打破成本压力的限制，加速其对当前主流 PERC 技术的渗透进程，对带动光伏产业提质增效有着重要作用。本创新解决方案具备国际技术先进性，有利于加速全国光伏产业技术、设备的升级和国产化，进而进一步带动光伏产业产值规模的扩大，同时通过产业链和产业间的相互关联进一步促进相关产业的升级和发展，如输配电、节能环保、电力热力、精密制造等行业，形成产业聚集，实现良好的经济效益和社会效益。综上，单机 GW 级高效异质结（HJT）电池生产整线方案解决了当前异质结产业化进程中的两个重要难题：一是产能的平稳、大幅提升 二是产品的度电成本的有效降低 性能和优势 单机 GW 级高效异质结（HJT）电池生产整线方案基于企业自有的 PECVD、PVD 等核心设备的知识产权，具有以下性能和优势：1.大幅提升了单机产能。大腔室的设计，使得 PECVD 设备单腔室获得极高的有效镀膜面积，单机产能已经提升至 1GW，设备更容易实现大产能。以 210mm 半片产线为例，载板尺寸为 13*26、338 片，小时产能可达 23858 片。2.异质结电池生产线采用 I-IN-P 镀膜设计构造，腔室之间气体不 25 会交叉感染，均匀性好。3.异质结电池生产线采用金属空心子载板，导热性好，无变形问题，自动化设计匹配