2023年度光伏行业创新成果汇编.pdf
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1、 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
2、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
3、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
4、/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、 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
6、 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
7、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
8、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
9、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
10、.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
11、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、
12、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
13、,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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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 201.1
19、4 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
20、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
21、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-
22、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
23、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
24、。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
25、*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 7
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