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保利协鑫万跃鹏:提升多晶硅片性价比的技术之道

保利协鑫能源控股有限公司首席技术官 万跃鹏

  -------提升多晶硅片性价比的技术之道

  保利协鑫作为生产多晶硅为主的企业,面临着市场的压力和挑战。比如,2011~2014年,多晶的市场份额3倍于单晶,主要因为高质量铸锭工艺的应用以及制造成本的降低。但得益于金刚线切片技术的推广,一炉多棒技术的应用,以及电池端PERC技术的导入,单晶硅片的性价比得到显著的提升;另外,借助于领跑者计划的中效率指标对单晶偏低,大部分领跑者项目都简单采用单晶产品来达到要求,使得单晶的市场份额在2016年有所攀升,到目前为止单晶市场供不应求。这对以性价比优势主导市场的多晶产品构成了压力,多晶技术急需取得新的突破,提升多晶产品的性价比。

  提升多晶产品性价比的首选是应用金刚线切片技术。金刚线切片因其每公斤出片数增加近20%,金刚线切片能降低硅片成本20%以上。多晶金刚线切硅片在电池端的应用已经有三个主要技术来承接。一个是利用添加剂,直接在现有的制绒设备上产生改良的制绒表面,效率虽然没有提升,但金刚线切硅片的成本下降使得这个简单技术目前被广泛应用。第二个是湿法黑硅技术的产业化应用。市场上已经有成熟可以推广应用的湿法黑硅设备,工艺和材料。今年将是湿法黑硅大规模应用的一年。湿法黑硅的设备目前300-400万元一台,每片的加工成本可以做到0.10元以下。保利协鑫自主研发成功了成套的湿法黑硅技术,并推出了黑硅硅片产品TS系列。保利协鑫愿意为客户免费提供湿法黑硅工艺,帮助客户产业化应用稳定的湿法黑硅技术。另外一种黑硅技术,干法黑硅也在多家电池厂试验应用。相信在高效电池工艺中能充分提升电池转换效率。

  提升多晶硅片的转换效率是提升其性价比最有效的办法。我认为铸锭技术发展的终极目标是单晶。铸锭单晶或称为类单晶在5,6年前的市场推广中不是很成功,其主要原因是当时的技术不成熟,产品的单晶比例低,位错密度高,被当时新出来的高效多晶挤出了市场。铸锭单晶是铸锭技术提升效率的最佳手段,保利协鑫最近在该领域取得显著进展,技术指标得到极大提升。再加上目前金刚线切片技术和湿法黑硅技术对铸锭单晶的正面促进作用,我们预期类单晶(或可称作超级多晶)的效率比直拉单晶差不超过0.5%,而硅片成本至少会比单晶低0.50元。

  PERC电池需要更高品质多晶硅片,这不仅体现在效率的提升上,而且需要对光致衰减起到抑制作用。保利协鑫开发的共掺杂技术和相对应的硅片是PERC多晶技术的首选。而金刚线切割+湿法黑硅+PERC虽然会使得成本增加0.2元/片,但由于效率率增加1.3%以上,其增益0.7元/片,性价比提升0.1-0.2元/瓦。PERC用多晶硅片品质目标是更高效率增益(>1.0%),更窄效率分布(0.4%~0.5%)。多晶硅片在PERC电池技术上的应用提升空间还很大,天合光能P型多晶电池效率达到了21.25%;晶科能源PERC+黑硅量产效率达到了20.5%;FraunhoferN型多晶电池效率达到了21.9%。"

  保利协鑫希望开发出来的包括湿法黑硅,铸锭单晶等新持术能推动整个行业在多晶领域健康快速发展,使得铸锭技术进一步升级,焕发新的活力。。

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