山东11选五

為什么要增大單晶硅片尺寸?

作者:光伏協會    瀏覽:21    發布時間:2019-7-12 16:56:57

山东11选五 單晶硅片的快速應用有目共睹,在此推動下,光伏行業正在經歷飛速技術變革。在硅片技術轉型期,出現了向包括p型和n型單晶硅片在內的大尺寸硅片的轉變,而人們對此則不甚了解。

多年來,PV Tech一直強調稱,太陽能行業正在經歷重大的技術變革,特別是向PERC(鈍化發射極背面電池)的轉變以及最近從多晶硅片向單晶的轉移。

山东11选五 由于這些發展,讓采用高效p型單晶PERC、雙面電池、半切和疊瓦技術的組件開始了大規模生產,這些技術可為雙玻、多柵線和半切組件配置所用。所有這些都在將高效產品推向主流批量生產市場。

各種n型電池(例如nPERT和選擇性發射極)以及異質結(HJT)技術已經逐步在市場上找到了立足點,這不僅僅是因為向可以降低總生產成本的硅片尺寸的轉變。

實際上,SunPower最新的NGT(下一代技術)IBC(叉指背接觸)電池技術中的很大一部分將為S-series組件供電,這是向更大的n型硅片的轉變。這也是LG電子公司的發展方向。

山东11选五 傳統上,2010年之前的單晶硅硅片被歸為125mm×125mm寬的(164mm硅錠直徑)小尺寸硅片,僅有少量156mm×156mm(200mm硅錠直徑)硅片。在領軍公司使用300mm直徑鑄錠之前,這一直是半導體行業中占主導地位的鑄錠尺寸。

山东11选五 隆基樂葉產品營銷總監王夢松向PV Tech表示,硅片尺寸的變化比許多人認為的都要快。

山东11选五 “是的,這種趨勢正在出現。僅在十年前,幾乎所有的單晶硅片都是125mm。幾年后,一些生產商開始供應156mm硅片,基本完成過渡可能需要兩至三年時間。2014年之前已經開始向156mm硅片過渡了。出現這種變化的原因是總體產能要遠低于多晶,因而硅片尺寸要小得多,生產成本要高得多。這是推動所有電池生產商轉向更大尺寸硅片的因素。”

山东11选五 2010年之后,156mm x 156mm硅片越來越成為p型單晶和多晶硅片的流行選擇(每瓦成本更低)。由于生產成本較低,至2014年,125mm x 125mm P型硅片幾乎從市場上消失了,只有一些使用了125mm x 125mm n型硅片的IBC和HJT電池。由于屬性小眾,大尺寸p型技術的投資滯后。

2013年年底,多家中國硅片生產商(隆基、中環、晶龍、陽光能源和Comtec)聯合發布了(M2)156.75 x 156.75 p型單晶硅片(205mm直徑硅錠)和(M2)156.75 x 156.75 p型單晶硅片(210mm直徑硅錠)的標準。

山东11选五 在不增加60片電池組件整體尺寸的前提下,M2硅片可以將組件功率提升至5Wp以上,顯著提高了每瓦競爭成本,從而迅速成為主流并將這種狀態保持了數年之久。

山东11选五 在此期間,市面上還有一些(M4)161.7mm x 161.6mm(直徑211mm硅錠)的硅片,面積比M2大5.7%,這些硅片主要用于n型雙面組件。

山东11选五 2016年,大批量生產開始從156mm x 156mm向156.75mm x 156.75mm轉變。根據ITRPV于2019年進行的調查,人們認為舊的6” 產品(156mm x 156mm)將于2019年年底完全從市面上消失。

然而,向新的、更大的“標準”硅片尺寸的過渡將困難重重,因為這一過渡將在相近的基礎上對電池/組件轉換效率進行比較。

隆基和晶科能源等主要光伏組件制造商正在提升單晶硅片產能,這是與大型硅片生產兼容的,行業的轉型速度超出預期。預計多晶硅片尺寸會出現相同的發展趨勢。大規模生產中的主導尺寸為156.75 x 156.75,但根據ITRPV 2019年的報告,大規模生產中也會出現其他尺寸,例如157 x 157,甚至更大的158.75 x 158.75,這可能成為未來數年的標準。

山东11选五 包括166mm x 166mm在內的較大尺寸產品預計將于某些時候投入生產,會在未來10年獲得15%的市場份額。最新的ITRPV調查不排除出現更大尺寸產品的可能性。

這很可能是由于2018年下半年加劇的市場競爭造成的。彼時,中國根據“531新政”削弱了對公用事業和分布式發電市場的支持機制。

“2018年下半年間,出于市場需要,客戶們提出了400Wp組件更高功率輸出的需求。在如此短的時間內,很難在電池層面上實現,而改變硅片尺寸并轉向半切電池被視為達到400Wp的最佳選擇。”

然而,一些制造商們對于更大的硅片尺寸,例如157.4mm、158.75mm和161.7mm,應該有自己的想法。LG和Q CELLS等韓國公司為n型硅片電池選擇了這些尺寸的產品。因此,去年下半年,市場上存在著一些不確定性,我們與很多客戶進行了討論。我們發現,主要問題圍繞著對光伏項目平準化度電成本產生的影響。

山东11选五 [下游]市場需要時間來了解和學習下一次硅片轉型,特別是所說的雙面雙玻組件的組件尺寸和重量比對。在向稍大的組件尺寸發展時,需要考慮的一個關鍵因素是,組件仍然只需要兩個人來安裝,因此度電成本還會更低,BOS(平衡系統)也是如此。

這也適用于電池制造,電池制造的每瓦成本也隨著漿料價格的下降而下降。由于資本支出需要花費在某些升級上,現有的電池和組件產能適應更大的硅片尺寸可能有點困難,但新生產線不會面臨這種困境。

山东11选五 現在的思路是希望通過擴大硅片尺寸進一步提高組件功率輸出,這將是確保產品競爭力的最便宜的途徑。

隆基表示,光伏制造商們評估的一條路線是,在不增加組件整體尺寸的前提下,采用M2硅片并繼續增加硅片寬度,令其達到157mm、157.25mm或157.4mm。

然而,建模表明,功率輸出的增長是有限的。其他因素,如對生產準確性的要求也會提高。此外,兼容性認證可能會受到影響(例如,未能滿足UL認證的爬電距離要求)。

隆基指出,另一種方法是遵循將硅片寬度從125mm增至156mm的路線,增加組件尺寸,例如158.75mm偽方形硅片或方形硅片(223mm直徑硅錠)。隆基表示,后者將硅片面積增加了約3%,從而將60片電池組件的功率提高了近10Wp。

隆基表示,n型組件制造商可能會選擇161.7mm M4硅片,而有些制造商計劃未來推出166mm硅片。

山东11选五 最大的單晶硅片生產商隆基選擇了166mm硅片,這并不令人驚訝,因為這顯然是與所有的標準水平擴散爐生產設備兼容的最大尺寸。一方面,由于電池和組件產能的提高,每瓦的折舊和人工將大大減少。另一方面,使用較大硅片的組件功率更高并能降低BOS成本,這反過來會降低系統總成本。

對于較大的硅片,由于p型單晶電池的負電阻損耗增加,對半切或多切電池的需求也有所增加。電池之間較小的電阻明顯提高了組件的功率輸出。

因此,對于p型單晶電池而言,只要使用了切片電池和其他電池-組件技術(例如疊瓦),那么電池就是越大越好。

山东11选五 “我們在SNEC推出了這種產品后,制造商們越來越認同下一個標準將是166mm M6硅片的觀點。我們還需要將下一個標準硅片推向市場。作為頭號單晶硅片生產商,我們有這個責任。”王夢松說到。

從隆基的角度而言,大約需要半年時間才能實現組件使用M6硅片的過渡,也許需要一年時間才能讓行業轉向M6硅片,這是盡快轉型的極佳動力。