“金刚线+黑硅+PERC”的【de】强力组【zǔ】合,可力促更多的高【gāo】效多晶产【chǎn】品迈入【rù】 “光伏领跑者计划”,部分产品效【xiào】率可以满足【zú】“超【chāo】级【jí】领跑者”标准。

531新政后,国内光伏市场开始经历新一次洗牌。

行业低【dī】迷,产生的最【zuì】直接影响就是【shì】落后【hòu】产【chǎn】能被淘汰【tài】,优秀企业之间的竞争更加激烈。不断提【tí】高转换效【xiào】率,进一步【bù】降【jiàng】低成本,是所有企业奋力奔【bēn】跑的【de】共同方向。

目前,从【cóng】光伏应用【yòng】市场【chǎng】占比来【lái】看,晶【jīng】硅组件【jiàn】产品【pǐn】仍占据着90%以上的份额。根据【jù】中国光伏【fú】行业协会数据,至2017年底,多【duō】晶占有70%左右的市场份额【é】,至2022年,市场份【fèn】额为50%。在度【dù】电成本进一步加速下降【jiàng】的当【dāng】下,多晶产品也【yě】亟需迈向高【gāo】效【xiào】化。


后531时代,多晶路线进一步降本【běn】提效的空间【jiān】在哪里?未【wèi】来【lái】的多晶主流趋【qū】势又是【shì】什么?

金刚线技术在多晶【jīng】产线上【shàng】的【de】百分百应用,大幅度降低了多晶【jīng】生产成本。但是用【yòng】金【jīn】刚【gāng】线【xiàn】切【qiē】割多晶硅【guī】片,采用常规酸制绒无法实现良好的【de】表面织构,甚至无法形成绒面。

黑硅技【jì】术【shù】可【kě】以完【wán】美【měi】解决多晶制绒问题,是多晶电池【chí】继【jì】续【xù】降本提效的必由【yóu】之【zhī】路。随着大比例黑硅制绒技【jì】术的【de】规模化应用,多晶黑硅与【yǔ】单晶【jīng】一样完全兼容PERC电池产线,而且多晶黑硅叠加【jiā】PERC技术【shù】后可得到额外收益,实【shí】现了【le】累加更优的效【xiào】果。

金刚线+黑硅+PERC“三剑合璧”

在刚刚结【jié】束【shù】的2018西安CSPV大会上,保利协【xié】鑫、阿特斯、腾晖光伏、中科【kē】院【yuàn】、苏州大【dà】学【xué】等企业和【hé】研究机构汇聚【jù】一堂,研讨黑硅技术未来发展路径。保利协鑫首席技术官万【wàn】跃鹏在大会上表示,保利协鑫【xīn】位于扬州【zhōu】的黑【hēi】硅【guī】基地产能将达到近【jìn】7GW,过去的一年【nián】中累积出【chū】货【huò】超过5亿片。

在“黑硅技术与应【yīng】用”分论坛上,阿特斯技术总监【jiān】王栩生表示【shì】,湿法黑硅技术已经完【wán】全成熟,目前全国量产设【shè】备达到【dào】200台,产能达到25GW以上,且【qiě】黑硅【guī】制绒直【zhí】接替代常规酸【suān】制【zhì】绒【róng】,无需增【zēng】加工【gōng】序【xù】。


但是,对光伏行业来讲,黑硅不是一个新技术。

1997年【nián】,美国哈佛大学的【de】科学家【jiā】Eric. Mazur等【děng】人用飞秒激光脉冲在【zài】SF6和Cl2气体环境下【xià】反复照射硅片表面【miàn】时,产生一种【zhǒng】圆【yuán】锥形的【de】尖峰状阵列结构。当【dāng】用肉眼【yǎn】观察时,具有这种结【jié】构的硅片呈现黑色,故【gù】叫“黑硅”。

主流黑硅【guī】技术有两种:干法制绒的离子反【fǎn】应法【fǎ】(干法黑硅,RIE)及湿法制绒的金属催化【huà】化学【xué】腐【fǔ】蚀【shí】法(湿法黑硅,MCCE),前者受设【shè】备参【cān】数影响较大,后【hòu】者受硅【guī】片质量【liàng】及工艺条件影响较【jiào】大【dà】。

2004年,日本京瓷公司引入【rù】了干法【fǎ】黑硅RIE多晶制绒技术【shù】;2008年,以韩【hán】国公【gōng】司为代表【biǎo】的【de】设备厂家开始在中国推广干法【fǎ】黑【hēi】硅RIE技术【shù】。

但整体上来说,黑硅的市场应用规模并不太大。近【jìn】两【liǎng】年,随着金刚【gāng】线切硅片技术的【de】大规模应用【yòng】,黑硅【guī】开始焕【huàn】发生机【jī】。

除了【le】能解决外观问题之【zhī】外,黑硅【guī】还能【néng】形【xíng】成纳【nà】米级的凹坑【kēng】、增加【jiā】入射光的捕捉量,降低多【duō】晶【jīng】电池片的光反射率【lǜ】以推升【shēng】转换效率。金刚线切搭配【pèi】黑硅技术的工艺,能同时兼顾【gù】硅片【piàn】端降本【běn】与电池片端提效两【liǎng】方面。

研【yán】究表明【míng】,由【yóu】于“背钝化【huà】”和“黑硅【guī】陷光”可以完美结【jié】合,优越【yuè】的【de】光吸收带来电流【liú】增【zēng】益,良好的钝化实现开压提升,使【shǐ】得多晶黑硅叠加PERC技术后可得到额外【wài】收益,实现了累【lèi】加【jiā】更优的效【xiào】果,迅速迈向了产业【yè】化。

在西安大会上,苏州【zhōu】大学教授苏晓【xiǎo】东认为,针【zhēn】对黑硅技术提【tí】效是否【fǒu】有瓶颈问题【tí】,常规绒面反射【shè】率24%,湿【shī】法【fǎ】黑硅绒面【miàn】反【fǎn】射率9-21%,以20%内光电【diàn】效率计算,未来效率将提升1.5%以上。

在成本方面,与砂线【xiàn】切+普【pǔ】通【tōng】电池【chí】工【gōng】艺的单位成本相比,金刚线切多晶+湿法黑硅+PERC的电池制造成本仅为其【qí】92.7%,而【ér】金刚【gāng】线切多晶+添加【jiā】剂制绒+PERC则为其93.5%,性价比得到了提升。

从下游应用效【xiào】果来看,“金刚线+黑硅+PERC”的强力组【zǔ】合,可力【lì】促更多的【de】高效多晶产品迈【mài】入 “光伏领跑者【zhě】计【jì】划【huá】”,部【bù】分产品效率【lǜ】可以满足“超【chāo】级领跑者”标准。


可以【yǐ】说,多晶金刚线切+黑硅【guī】+PERC“三【sān】剑【jiàn】合璧”效果更强。根据中国光【guāng】伏行【háng】业协会【huì】数据,未【wèi】来十年,随【suí】着技术的进步,各【gè】种组件功率基本上以每年5W以上的【de】增加【jiā】速度向前推【tuī】进,由于黑硅PERC技术的大范围推【tuī】广,单多晶组件【jiàn】功率差距【jù】基本维【wéi】持在10W左右。中国光伏行业协会【huì】预【yù】测,2025年,多晶【jīng】黑硅PERC组件(60片【piàn】)功率【lǜ】将达到330W。

大厂提前布局,黑硅PERC成为300W+多晶组件标配

光伏【fú】产【chǎn】业发展历史表【biǎo】明【míng】,提质增效和技【jì】术进步是制胜之【zhī】道。531新政带来的【de】行业波【bō】动,只不过是光伏产业【yè】平价上网征程【chéng】中的一朵小浪花。

更高效率、更低成本【běn】发【fā】展目标下,各大主【zhǔ】流【liú】厂商已提前做出布局。万跃鹏【péng】在西【xī】安大【dà】会指出,客户【hù】数【shù】据【jù】显示,目【mù】前阿【ā】特斯、天合、比亚迪、展宇、东方日升等都已全部转【zhuǎn】化为黑硅【guī】制绒金刚线硅【guī】片,鸿禧、正泰、英【yīng】利、腾【téng】晖、日托光伏等在向黑硅【guī】切换过程中,目前黑硅已占多晶制绒的50%以上,黑【hēi】硅PERC高【gāo】效产品层出不穷【qióng】,已经显示【shì】出了巨大市【shì】场优势。

王栩【xǔ】生表示,其多晶黑硅P4产品已【yǐ】经【jīng】实现GW级量产【chǎn】,60片组件功率已【yǐ】经【jīng】超过300W。P4量产电池效率达到【dào】20.4%,未【wèi】来将达到21%,度电【diàn】成本较单【dān】晶PERC下【xià】降1.2%;组【zǔ】件经长期户外测试平均光衰【shuāi】仅1%,且【qiě】弱【ruò】光响应好【hǎo】。此外,其代表未来技术的多晶P5超高效硅【guī】锭【dìng】技术电池平均【jun1】效【xiào】率已【yǐ】达21.1%,达到技术领跑者满分【fèn】要求。


保利协鑫黑硅技术专【zhuān】家宫龙飞在大【dà】会上表示,经下游客户【hù】测【cè】试,多晶黑硅【guī】PERC组【zǔ】件290W以上【shàng】占比9成,300W组件占比超过半数,电池【chí】量产平【píng】均转【zhuǎn】换效率【lǜ】超过20.6%。保利协鑫目前【qián】黑硅产能超过8000万【wàn】片/月,年底将超过【guò】1亿片/月。


宫龙飞表示【shì】,保利协【xié】鑫于2016年11月发布【bù】了【le】TS系列湿法黑硅片,并于第二年重【chóng】磅发布【bù】TS+系列【liè】第【dì】二【èr】代黑硅片。实【shí】测数据显示【shì】,黑【hēi】硅制绒成本降低约30%,电池效率增益提【tí】升【shēng】至0.5%,而组件功率增益也将提升至5W(60片)。多晶黑硅叠【dié】加PERC技术后【hòu】,效率【lǜ】高【gāo】于普通多晶单纯使用黑硅或PERC之和,可以实现了【le】“1+1>2”的效【xiào】果。未来“金【jīn】刚线【xiàn】+黑硅【guī】PERC”技术将成为300W+多晶组件的标【biāo】配。

从中国【guó】市【shì】场【chǎng】来说,今明两【liǎng】年将是光伏平价上网【wǎng】前的过渡时【shí】期,市场会充分洗牌,“马太【tài】效应”将会显现,在优胜【shèng】劣汰【tài】中推【tuī】动产【chǎn】业【yè】良性发展。在平【píng】价上网积极来临之际【jì】,更高效【xiào】、更低价的多晶将有望【wàng】继续【xù】占据【jù】优势【shì】市场份额。预计2019年,多晶“金刚线+黑硅+PERC”占比将超过80%,成为高效【xiào】多晶产【chǎn】品的【de】主流。