大硅片所向披靡 摻鎵、N型單晶大勢所趨 量產(chǎn)中存在哪些難點?
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2020-06-19
核心提示:
大硅片所向披靡 摻鎵、N型單晶大勢所趨 量產(chǎn)中存在哪些難點?
一、大硅片所向披靡
為了降低光伏電站度電成本,光伏企業(yè)一直在致力于降低硅料、硅片、電池、組件生產(chǎn)成本,提高電池效率與組件功率。在提高組件功率這一環(huán)節(jié),除了提高電池效率、組件技術(shù)外,還有一個簡單粗暴的方法,就是提高硅片面積,因此這一兩年來,硅片尺寸越做越大,從之前的156到現(xiàn)在的166、18X、210。
早2018年5月27日,在由光伏新聞和保利協(xié)鑫聯(lián)合主辦的第二屆硅晶體生長技術(shù)交流會上,保利協(xié)鑫CTO萬躍鵬博士就指出,大尺寸硅片是硅片企業(yè)未來的一個發(fā)展方向,但需要產(chǎn)業(yè)鏈通力合作。2018年底,協(xié)鑫聯(lián)合阿特斯推出了166鑄造單晶硅片,并得到了推廣。2019年,隆基、中環(huán)則分別推出166mm、18X和210mm尺寸的大硅片。究其原因,即是硅片尺寸的不斷變大可為下游各環(huán)節(jié)帶來諸多方面的降本增效,大硅片降本主要來源于“通量”及“面積周長增幅不一致”帶來的降本效應(yīng)。大硅片還可帶來組件端的效率增加。由于采用更大的硅片及電池,使得電池占組件面積增加,進而在電池片效率相同的情況下,提高組件功率。根據(jù)測算,在電池效率相同的情況下,M12硅片相比M2硅片在組件效率上可提升0.7%。
二、摻鎵、N型單晶大勢所趨
一直以來,光伏行業(yè)的硅片都是摻硼的P型硅片,這是因為硼在硅中的分凝系數(shù)最接近1,最容易獲得電阻率一直的P型硅片,但是這也帶來一系列的問題,如硅中的硼氧復(fù)合體導(dǎo)致太陽能電池效率衰減很大。2017年,隆基推出電注入技術(shù),并可以免費提供給下游電池客戶使用,而所謂的電注入技術(shù),不僅不能解決單晶的衰減問題,還需要在電池線上加一道電注入工藝,其實質(zhì)是將在光伏電站運營過程中的效率降低,通過電注入這道工藝,一次性降低到位,從而在將來的光伏電站運營過程中將不再有效率降低的問題。因此,電注入這道工藝,并沒有解決衰減問題。
但是,摻鎵單晶和N型單晶,由于單晶體內(nèi)沒有摻硼,沒有了BO復(fù)合體,從本質(zhì)上解決了單晶衰減問題。之前,受限于設(shè)備、技術(shù)、專利,摻鎵、N型單晶都沒有大量推廣,如今設(shè)備、技術(shù)越來越成熟,專利壁壘也將失效,摻鎵、N型單晶呈星火燎原之勢。
2020年3月25日,隆基綠能在官網(wǎng)發(fā)布單晶硅片價格公示,同時宣布隆基已取得摻鎵專利授權(quán)、P型產(chǎn)品(摻硼和摻鎵)同價。這說明隆基看好摻鎵單晶技術(shù),摻鎵單晶未來或?qū)⒊蔀楣夥袌鲋髁?。同時,N型單晶設(shè)備國產(chǎn)化進展順利,建設(shè)N型單晶產(chǎn)線的成本越來越低,摻鎵、N型單晶大勢所趨。
三、大硅片、摻鎵、N型單晶量產(chǎn)難點
1、大硅片的難點
大硅片在設(shè)備、技術(shù)上沒有難點,但是老產(chǎn)能生產(chǎn)大硅片會有一定的難度。如單晶爐副室如果尺寸不夠大,裝不了大直徑的單晶硅棒,很多切片機也切不了180、210的硅片。而且熱場直徑太小,拉大尺寸單晶硅棒成本也將更高。
2、摻鎵單晶的難點
采用大熱場如32寸熱場拉摻鎵單晶硅棒,其拉晶成本與拉P型摻硼單晶硅棒成本差不多。由于鎵在硅中的分凝系數(shù)低,為了保證摻鎵單晶硅片的電阻率符合客戶要求,拉摻鎵單晶硅棒時,每爐需要拉7根單晶硅棒,因此大尺寸熱場拉摻鎵單晶成本與拉P型摻硼單晶成本差不多,但是小尺寸熱場拉摻鎵單晶時,摻鎵單晶硅棒長度將特別短,導(dǎo)致成本則大大高于拉P型摻硼單晶硅棒的成本。因此,拉摻鎵單晶需要大尺寸單晶爐、大尺寸熱場。