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四分割セル技術:太陽光発電業界における次世代効率コード

四分割セル技術:太陽光発電業界における次世代効率コード

引言

過去6ヶ月間、PV業界で「4カットセル」という言葉がますます頻繁に聞かれるようになりました。

通威、晶科能源、天合光能、正泰…大手PV企業の波が一斉にこの技術に賭けています。新製品の発表が次々と行われ、モジュール効率の記録が何度も更新されています。

ある者はこれを「技術革命」と呼び、またある者は「ハーフカットセルの自然な延長に過ぎない」と言います。真実はどこにあるのでしょうか?なぜ大手企業はこぞってこの技術に賭けるのでしょうか?今日はその全貌を解き明かしましょう。

四分割セル技術:太陽光発電業界における次世代効率コード

原理:なぜセルをカットするのか

4カットセルの話に入る前に、2分だけ時間を割く価値のある基本的な疑問があります。

多くの人はセルカットの目的を「効率向上」だと考えています。厳密に言えば、その表現は正確ではありません。

カットはセル効率を向上させるのではなく、モジュールのパッケージ出力を向上させます。

セル効率はセル自体の問題です。カットするかどうかにかかわらず、単一セルの効率は変わりません。しかし、より小さな断片にカットすると、電流が小さくなり、その電流がバスバーやリボン上で生じる抵抗損失が減少します。この節約されたエネルギーが、最終的にモジュール出力の増加として現れます。

ジュールの法則、中学の物理:損失 = I²R。電流を半分にすると、損失は4分の1になります。

過去5年間にハーフカット技術が普及した理由は、この非常にシンプルな数学的関係に帰着します。

フォーカットは同じロジックの延長です。電流をさらに半分にカットすると、損失はさらに4分の1に減少します。モジュールをハーフカットからフォーカットにアップグレードすると、約10~20Wの出力向上が得られ、効率は0.3~0.5パーセントポイント向上します。

それは大したことないように聞こえるかもしれません。しかし、今日の価格環境では、この0.3パーセントポイントが入札の勝敗を分ける可能性があります。

なぜ今なのか?市場の推進要因

フォーカットセルの技術原理は新しいものではなく、少なくとも5年前には議論されていました。しかし、真の量産が実現したのはここ6ヶ月のことです。

なぜ?

需要側の状況が変わったからです。

最初の変化は政策です。6月15日、中国の工業情報化部はPVモジュールのグレーディング・分類基準を発表し、変換効率に基づいて4つの階層に分類し、最下位の階層を23.4%に設定しました。名目上は推奨基準ですが、国有企業の調達はほぼ間違いなくこれを直接引用するでしょう。モジュールメーカーにとって、これは「やるかどうか」の問題ではなく、「やるか、排除されるか」の問題です。

フォーカットは既存の生産ラインに後付け可能で、サイクルが短く、投資が少なく、効果が早いです。これがフォーカットブームの第一の推進要因です。既存ラインで効率基準を満たすための最速の方法です。

第二の変化は競争環境です。TOPCon技術はますます均質化しており、プレイヤー間のセル効率の差は0.2パーセントポイント以内に縮まっています。この状況では、モジュール端でのパッケージ最適化が、差別化を生み出す数少ない領域の一つとなっています。

言い換えれば、セル端での搾り出す余地はほぼ尽きており、今度はモジュール端の番です。

四分割セル技術:太陽光発電業界における次世代効率コード

本当の課題:エッジパッシベーションと歩留まり

とはいえ、フォーカットは単に切断すれば終わりというわけではありません。

セルを4つに切断した後、切断端の損傷面積はハーフカット技術の2倍になります。この損傷を処理しないと、深刻なキャリア再結合が発生し、実際に効率が低下し、切断セルは未切断のものよりも悪化する可能性があります。

したがって、フォーカットの核心的なプロセス難易度は「切断」ではなく、その後のエッジパッシベーションにあります。

現在主流のアプローチはいくつかあります。通威は自社開発のTPEエッジパッシベーション技術を採用しており、公開情報によると良好な性能を示しています。他の主要プレーヤーもそれぞれ独自のソリューションを持っていますが、詳細はほとんど公開されていません。

エッジパッシベーションは一言で言うのは簡単ですが、実際に行うにはシステムエンジニアリングの努力が必要です。パッシベーション層の材料選択、厚み制御、均一性、後続のパッケージングプロセスとの互換性…すべてのステップで繰り返し調整が必要です。これこそが、4分割セルを量産できる企業が依然として少数のリーダーに集中している理由です。

もう一つの実用的な問題は歩留まりです。カットが細かいほど、割れのリスクが高まります。モジュール工場の知人によると、4分割セルの破損率はハーフカットより2〜3パーセントポイント高く、コストに直接影響します。

はんだ接合部の数も問題です。4分割セルモジュールのはんだ接合部はハーフカットの2倍、フルセルの4倍になります。各はんだ接合部は潜在的な故障箇所です。25年の保証期間にわたる長期信頼性試験に耐えられるかどうかは、正直なところ、まだ十分な実運用データがありません。

四分割セル技術:太陽光発電業界における次世代効率コード

主要プレーヤーの動向

主要な太陽光発電企業は何をしているのでしょうか?現在入手可能な公開情報に基づくと:

通威はより積極的に動いています。同社のTNC 3.0シリーズは4分割セルを採用し、最大出力は770W、効率は24.8%で、量産モジュールの中でトップクラスです。エッジパッシベーションには自社開発のTPE技術を使用しています。

天合光能のVertex第3世代も4分割セルを採用し、出力は760Wレベルに達します。天合光能はモジュールパッケージングにおいて長年にわたり深い蓄積があり、今回は全力を尽くしています。

晶科能源のTiger Neo 3.0も4分割セルを採用し、670Wです。晶科能源の戦略は常に安定しており、極端なパラメータを追うのではなく、量産の一貫性を重視しています。

隆基の道は異なります。隆基はTOPConに4分割セルを積み重ねるのではなく、直接BCルートを選択し、バックコンタクト技術の本質的な高効率を利用して問題を解決しました。BCモジュールは量産で680Wに達し、2026年の出荷目標は50GWを超えています。これは異なる戦略であり、基本的にセル技術の世代優位性に賭けています。

正泰新エネルギーのASTRON 7 Proも4分割セルを採用し、670Wです。

これらの製品から興味深い分岐点が見られます。ほとんどの企業は既存のTOPConラインに4カットを積み重ねて「寿命を延ばす」ことを選択する一方、LONGiはこのステップを飛ばして直接BCに賭けています。どちらの戦略が最終的に勝つかは、結論を出すにはまだ早すぎます。

発電所所有者にとっての真のメリット

発電所の投資家や所有者にとって、4カットモジュールは2つの実用的なメリットを提供します。

第一に、低照度性能の向上です。4カットモジュールは動作電流が低いため、早朝、夕方、曇天、冬季などの弱い光のシナリオで発電損失が小さくなります。この違いを軽視しないでください。年間発電量の増加に換算すると、投資収益率への影響は非常に現実的です。

第二に、耐影性の強化です。4カットモジュールの内部回路はより細かいストリングに分割されているため、部分的な影(木陰、鳥の糞、ほこりの蓄積)が発生した場合、モジュール全体の出力への影響が小さくなります。これは特に分散型屋上シナリオで重要であり、屋上の影の状態は複雑になりがちです。

もちろん、トレードオフとしてモジュール価格が若干高くなります。しかし、効率向上による発電量の増加を考慮すると、均等化発電原価(LCOE)はおそらく改善されます。

展望:現在のウィンドウにおける現実的な選択

以下は個人的な判断です。参考までに。

短期的には、4カットはTOPCon陣営の標準的な動きになるでしょう。省の効率等級基準が施行されれば、アップグレードなしでは入札資格が得られないという厳しい制約があります。2026年下半期から2027年にかけて、主要企業のTOPConラインは4カットアップグレードをほぼ完了すると予想されます。

中期的には、プロセスの成熟と歩留まりの向上に伴い、4カットのコストプレミアムは徐々に縮小します。2027〜2028年までに、4カットモジュールと非4カットモジュールの価格差は無視できるレベルにまで縮小する可能性があります。その時点で、今日の「プレミアムオプション」から「基本構成」へと移行するでしょう。

長期的には、4カットはおそらく過渡的なソリューションです。太陽光発電業界の技術革新は決して止まらず、新しいセル構造やパッケージング方法が登場し、「何カットか」という問題を無意味にするかもしれません。

しかし、それは後の話です。

この現在のウィンドウでは、4カットが最も現実的な選択です。投資は制御可能で、結果は迅速で、ルートを固定せず、目の前の問題を解決します。

今日のモジュール価格が1元/Wを下回る環境において、最も速く、最も確実に効率を向上させ、入札に勝つことができる技術こそが良い技術です。

混乱も革命も必要ありません。

十分に良く、実用的で、今すぐ使える、それで十分です。

Ooitechの見解

Ooitechは考えます:4カットセル技術は、モジュールメーカーが効率基準の向上に対応し、入札競争で優位に立つための、現時点で最も実用的で低コストかつ即効性のある道です。


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