國電投中央研究院高效銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池技術(shù)成功實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化

國電投中央研究院太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟2022-08-15 21:21發(fā)表于北京

近日，太陽能光熱聯(lián)盟理事單位——國家電投集團中央研究院（簡稱”中央研究院”）全資子公司國家電投集團新能源科技有限公司（簡稱“新能源公司”）成功引入戰(zhàn)略投資方北京靈駿新能源科技有限責任公司（簡稱“靈駿新能源”），標志著中央研究院在高度市場化的光伏技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，自主研發(fā)的高效銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池（簡稱“C-HJT電池”）技術(shù)得到了資本市場的認可，打通了從技術(shù)研發(fā)、中試再到成果轉(zhuǎn)化的全鏈條，為異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地、市場化推廣和新能源公司的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

為推進C-HJT電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和市場化，助力中國“3060”目標實現(xiàn)，中央研究院積極探索科技成果轉(zhuǎn)化商業(yè)模式創(chuàng)新，成立C-HJT成果轉(zhuǎn)化專項工作組，在確保國有資產(chǎn)保值增值的前提下，探索通過混合所有制改革的方式，引入社會資本的力量，共同推動C-HJT異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化和市場化應(yīng)用。項目于3月31日在北京產(chǎn)權(quán)交易所掛牌，最終由港股上市公司——銀建國際控股集團有限公司（上市股份代碼為00171.HK）全資子公司靈駿新能源成功摘牌。

股權(quán)轉(zhuǎn)讓之后，新能源公司擁有中央研究院C-HJT電池全部技術(shù)，成為一家混合所有制的先進光伏電池技術(shù)科技公司。中央研究院仍持有新能源公司49%的股權(quán)，將與靈駿新能源將發(fā)揮各自優(yōu)勢，積極推動異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地。銀建國際控股集團有限公司也將以此為契機，進入高效光伏電池這條“朝陽賽道”，錨定方向，持續(xù)發(fā)力，實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

新能源公司成立于2017年，是國家電投集團“高效銅柵線晶體硅異質(zhì)結(jié)（C-HJT）光伏電池研究及量產(chǎn)技術(shù)開發(fā)”創(chuàng)新研發(fā)課題的實施主體，承擔著C-HJT技術(shù)研發(fā)與中試工作。

公司擁有一支由海外高層次專家領(lǐng)銜，有豐富研發(fā)和管理經(jīng)驗的專業(yè)化團隊，建設(shè)了全球領(lǐng)先的C-HJT電池中試研發(fā)平臺，具備C-HJT電池量產(chǎn)能力。C-HJT電池產(chǎn)品平均轉(zhuǎn)換效率超過24.5%，經(jīng)中國可再生能源學會及江西省能源協(xié)會成果鑒定，C-HJT電池技術(shù)達國際先進水平。

截至目前，公司已完成申請國家專利27項，其中已授權(quán)8項，實審8項，形成技術(shù)秘密30余項，學術(shù)論文8篇，獲評國家高新技術(shù)企業(yè)資質(zhì)，并入選科技部中小型科技企業(yè)信息庫，入選國家電投集團獨角獸種苗企業(yè)庫。C-HJT電池成果相繼獲得集團公司商業(yè)模式創(chuàng)新大賽優(yōu)秀獎，摩爾光伏“金豹獎·技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)”，首屆TERA-Award全球智慧能源創(chuàng)新大賽銅獎。

N型異質(zhì)結(jié)光伏電池行業(yè)內(nèi)公認的PERC（鈍化發(fā)射極和背面電池技術(shù)）之后最有前景的下一代晶硅電池技術(shù)，其量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率約為22.5%-24.5%，而其實驗室最高轉(zhuǎn)換效率已達26.63%。

與其他光伏電池技術(shù)相比，異質(zhì)結(jié)光伏電池技術(shù)具有以下優(yōu)點：

1.轉(zhuǎn)換效率高，截至目前實驗室最高已達26.63%，量產(chǎn)效率超過24%，遠高于PERC電池。

2.光照穩(wěn)定性好，無光致衰減（Staebler-Wronski）與電勢誘導衰減（PID）效應(yīng)，壽期內(nèi)綜合發(fā)電效益可增加約5%-8%。

3.溫度特性優(yōu)良，異質(zhì)結(jié)電池溫度系數(shù)可達到-0.25%/℃，明顯低于PERC電池，也就是說在同樣的高溫環(huán)境下，異質(zhì)結(jié)電池的發(fā)電量要明顯高于PERC電池。

4.雙面電池設(shè)計，配合雙玻組件，年均發(fā)電量比單面電池提升10%-30%。

5.度電成本（LCOE）低，隨著異質(zhì)結(jié)光伏電池產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；l(fā)展，設(shè)備、漿料、靶材等成本的大幅度下降，非常有競爭力。

基于異質(zhì)結(jié)光伏電池轉(zhuǎn)換效率高、無光衰、溫度系數(shù)低、弱光響應(yīng)好、生產(chǎn)良率高、雙面率好的諸多特點，光伏行業(yè)普遍認為異質(zhì)結(jié)是下一代光伏電池技術(shù)最有力的競爭者，紛紛看好其市場前景，開展技術(shù)研發(fā)，進行產(chǎn)業(yè)布局。

C-HJT（Copper-Heterojunction with intrinsic Thin film）銅柵線晶體硅異質(zhì)結(jié)電池是使用N硅片為襯底，通過真空薄膜沉積工藝在N型硅片正反面分別結(jié)合本征及不同摻雜類型的非晶硅薄膜，并采用雙面透明導電薄膜做電流收集層，從而形成的高效光伏電池。

區(qū)別于常見的使用絲網(wǎng)印刷銀柵線的異質(zhì)結(jié)電池，C-HJT的特點在于其采用沉積銅金屬柵線，使柵線截面的高寬比控制更加優(yōu)化，改善了入射光利用率，提高了C-HJT電池的轉(zhuǎn)換效率，同時在柵線材料電阻率及成本上更具優(yōu)勢。因此，C-HJT電池通過利用傳統(tǒng)HJT電池特性，在其基礎(chǔ)上使用了銅柵線技術(shù)，實現(xiàn)了高性能與低成本的結(jié)合。

2016年，引進異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)高端專業(yè)人才。

2017年，為布局C-HJT光伏電池等技術(shù)產(chǎn)業(yè)化工作，經(jīng)國家電投集團公司批復(fù)，中央研究院成立了全資子公司新能源公司。新能源公司注冊資本金5000萬元，旨在以服務(wù)國家電投集團公司新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展為目標，打造新能源技術(shù)研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用平臺。

2018年3月，“高效銅柵線晶體硅異質(zhì)結(jié)（C-HJT）光伏電池研究及量產(chǎn)技術(shù)開發(fā)”項目通過集團公司創(chuàng)新領(lǐng)導小組會審批，作為集團公司戰(zhàn)略性科研項目正式立項。項目周期3年，目標為搭建C-HJT試驗研發(fā)平臺，并在此基礎(chǔ)上，研發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率在24.5%的高效銅柵線C-HJT光伏電池量產(chǎn)制備技術(shù)，從而為集團公司下一代高效光伏電池技術(shù)規(guī)?；a(chǎn)及孵化新的效益增長點提供技術(shù)支撐。

2018年，引進100MW銅異質(zhì)結(jié)電池研發(fā)中試線設(shè)備，同年項目落地南昌。

2019年，完成了整線調(diào)通工作。中央研究院銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池中試線是截至目前國內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模最大，擁有設(shè)備最全、最先進的晶體硅銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池中試線，可同時滿足研發(fā)及生產(chǎn)的需要。

2019年12月25日，C-HJT電池成品正式下線，首批次成功下線的C-HJT光伏電池片最高效率達22.56%，標志著國家電投集團中央研究院在高效光伏電池研發(fā)領(lǐng)域躋身國際先進水平，具有里程碑式的意義，為后續(xù)研發(fā)更高效率C-HJT光伏電池技術(shù)奠定了堅實基礎(chǔ)。

2021年9月，公司完成既定任務(wù)目標，C-HJT電池產(chǎn)品平均轉(zhuǎn)換效率超過24.5%，順利通過國家電投集團組織的專家現(xiàn)場驗收，并經(jīng)中國可再生能源學會成果鑒定，C-HJT技術(shù)達國際先進水平。

回顧C-HJT電池的研發(fā)、中試到成果轉(zhuǎn)化全過程，中央研究院在研發(fā)、商業(yè)模式、成果轉(zhuǎn)化和資產(chǎn)運作方面都進行了全新的嘗試，為后續(xù)科技成果轉(zhuǎn)化提供了寶貴經(jīng)驗和借鑒意義。

高效銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池研發(fā)課題自立項伊始，中央研究院便確立了以產(chǎn)業(yè)化為目標的開發(fā)思路。

項目研發(fā)和中試均落地江西南昌。5年來，中央研究院與南昌高新區(qū)政府通力合作，建立了順暢的溝通協(xié)調(diào)機制，構(gòu)筑了央地合作典范；與在贛集團公司系統(tǒng)（江西公司、江西核電）加強交流合作，為技術(shù)研發(fā)和中試等工作開展打下了良好的基礎(chǔ)。同時，搭建了產(chǎn)學研用一體化研發(fā)平臺，與包括中科院電工所、南昌大學、北京工業(yè)大學、華北電力大學等科研機構(gòu)及高校合作，以科技創(chuàng)新賦能核心競爭力，助力高效光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

在穩(wěn)步推進項目落地同時，國電投中央研究院同步謀劃成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑。

成立專業(yè)化項目平臺公司。成立國家電投集團新能源科技有限公司，并以其為主體，按照“小管理，大協(xié)作，大科研”的思路推進項目研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化工作，有效保證了研發(fā)團隊穩(wěn)定、各項資源配置靈活，并且產(chǎn)權(quán)主體清晰，運行機制靈活，為后續(xù)成果產(chǎn)業(yè)化打下堅實基礎(chǔ)；

高標準高水平組建市場化團隊。技術(shù)研發(fā)工作中最關(guān)鍵的要素當屬是人才要素，中央研究院鎖定高效異質(zhì)結(jié)技術(shù)之后，迅速引進海外高層次專家，招聘具有豐富研發(fā)和管理經(jīng)驗的人才，搭建了一支市場化團隊。

以產(chǎn)業(yè)化模式推進研發(fā)和項目實施。雖然項目屬技術(shù)研發(fā)類項目，但中央研究院并未只在實驗室中開展相關(guān)工作，而是充分解放思路，創(chuàng)新理念，以形成可供推廣的量產(chǎn)技術(shù)為最終目標，落地江西南昌，依托當?shù)刭Y源，搭建量產(chǎn)中試平臺，實現(xiàn)成果產(chǎn)出，從而走出了一條面向產(chǎn)業(yè)化開展研發(fā)工作的新路。

C-HJT電池技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化，是踐行集團公司輕資產(chǎn)發(fā)展模式的一次有益嘗試。以科技成果為資產(chǎn)通過技術(shù)許可、轉(zhuǎn)讓、作價入股等方式進行對外轉(zhuǎn)化，是用知識換取收益的過程，符合集團公司“2035一流戰(zhàn)略”發(fā)展規(guī)劃，打好“增量牌”、以及輕資產(chǎn)創(chuàng)新發(fā)展的模式。

來源：國電投中央研究院

圖片：張興禹

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