一、大硅片所向披靡
为了降低光伏电站度电成本,光伏企业一直在致力于降低硅料、硅片、电池、组件生产成本,提高电池效率与组件功率。在提高组件功率这一环节,除了提高电池效率、组件技术外,还有一个简单粗暴的方法,就是提高硅片面积,因此这一两年来,硅片尺寸越做越大,从之前的156到现在的166、18X、210。
究其原因,即是硅片尺寸的不断变大可为下游各环节带来诸多方面的降本增效,大硅片降本主要来源于“通量”及“面积周长增幅不一致”带来的降本效应。大硅片还可带来组件端的效率增加。由于采用更大的硅片及电池,使得电池占组件面积增加,进而在电池片效率相同的情况下,提高组件功率。根据测算,在电池效率相同的情况下,M12硅片相比M2硅片在组件效率上可提升0.7%。
二、掺镓、N型单晶大势所趋
一直以来,光伏行业的硅片都是掺硼的P型硅片,这是因为硼在硅中的分凝系数接近1,容易获得电阻率一直的P型硅片,但是这也带来一系列的问题,如硅中的硼氧复合体导致太阳能电池效率衰减很大。2017年,隆基推出电注入技术,并可以免费提供给下游电池客户使用,而所谓的电注入技术,不仅不能解决单晶的衰减问题,还需要在电池线上加一道电注入工艺,其实质是将在光伏电站运营过程中的效率降低,通过电注入这道工艺,一次性降低到位,从而在将来的光伏电站运营过程中将不再有效率降低的问题。因此,电注入这道工艺,并没有解决衰减问题。
但是,掺镓单晶和N型单晶,由于单晶体内没有掺硼,没有了BO复合体,从本质上解决了单晶衰减问题。之前,受限于设备、技术、专利,掺镓、N型单晶都没有大量推广,如今设备、技术越来越成熟,专利壁垒也将失效,掺镓、N型单晶呈星火燎原之势。
三、大硅片、掺镓、N型单晶量产难点
1、大硅片的难点
大硅片在设备、技术上没有难点,但是老产能生产大硅片会有一定的难度。如单晶炉副室如果尺寸不够大,装不了大直径的单晶硅棒,很多切片机也切不了180、210的硅片。而且热场直径太小,拉大尺寸单晶硅棒成本也将更高。
2、掺镓单晶的难点
采用大热场如32寸热场拉掺镓单晶硅棒,其拉晶成本与拉P型掺硼单晶硅棒成本差不多。由于镓在硅中的分凝系数低,为了保证掺镓单晶硅片的电阻率符合客户要求,拉掺镓单晶硅棒时,每炉需要拉7根单晶硅棒,因此大尺寸热场拉掺镓单晶成本与拉P型掺硼单晶成本差不多,但是小尺寸热场拉掺镓单晶时,掺镓单晶硅棒长度将特别短,导致成本则大大高于拉P型掺硼单晶硅棒的成本。因此,拉掺镓单晶需要大尺寸单晶炉、大尺寸热场。