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晶硅硅片电池尺寸的尺度化

2019-11-28 11:58

硅片尺寸的微幼增长可能带来电池和组件出产线的产出量微幼提升 ,从而降低每瓦出产成本 ,同时在不必要扭转组件版型尺寸前提下 ,提升组件功率和转换效能。另表 ,组件进入4.0,5.0时期 ,简洁的蹊径是增长电池和组件尺寸。很多企业微调硅片电池尺寸从而达到产品的竞争优势 ,使得目前硅片尺寸出现多种选择 ,给产业链高低游共同出现麻烦。增长了产品库存。因而急需造订硅片尺寸尺度。通过行业重要硅片 ,电池组件企业近两年的会商投票 ,有三个硅片尺寸被选为行业推荐使用尺度尺寸 ,别离是156.75mm ,158.75mm 和166.00mm。




1、硅片尺寸的由来 ,发展及规范的必要性




由于光伏硅片资料早源于半导体单晶 ,光伏行业硅片尺寸一向以来沿用半导体的晶圆尺寸6英寸 ,和8英寸(直径) ,对应到硅片边长尺寸就是所谓的5寸片(125mm)和6寸片(156mm)。由于电池出产设备的进取和产出量提升的需要 ,5寸片在光伏产业链中逐步退出 ,2012年后除了1-2家特殊电池造作商 ,125mm硅片就根基被市场裁减了。




行业靠上次尝试对硅片尺寸作微幼增长是2015年 ,单晶硅片造作商将156.00mm的边长上调到156.75mm ,并减幼单晶硅片的倒角 ,推出了M2尺寸的硅片。该尺寸尺度建在2017年得到SEMI尺度委员会的审核通过。这样单多晶硅片边长现实上已经起头统一到156.75mm这个尺寸上。多晶硅片国标在2018年的订正版本中也确定了156.75mm为尺度边长 ,并建议将来的尺寸增长以1mm的倍数来变动。




但是 ,这个统一的尺寸没有持续太久 ,行业有些企业起头再次微调自己电池的尺寸 ,钻营组件在现有尺寸下尽量高的转换效能和功率输出 ,从而切合中国“导向标者项目”的要求 ,硅片尺寸在156.75尺度基础上出现157.0, 157.3, 157.5, 157.75, 158.0,等等。受到组件功率超400瓦的指标以及尽可能少的刷新投入 ,较大水平地利用现有电池及组件出产线来降低出产成本等驱动 ,硅片尺寸又出现了158.75mm ,161.75mm ,166mm等等变动。




硅片及电池的尺寸增大 ,有利于产业链从硅片到电池 ,尤其到组件每瓦加工成本的降落 ,是行业技术进取的一个沉要方向。单片组件功率的提升 ,甚是通过组件尺寸的增长而带来的提升 ,只有市场装置可能接受 ,都是降低度电成本的一个有效蹊径。因而 ,硅片尺寸的增长是光伏造作的发展的趋向。规范将来硅片尺寸 ,形玉成行业共同选取的尺度 ,成为光伏造作企业共同的诉求。




目前 ,行业存在的硅片尺寸的多样化给产业链从硅片到电池到到组件造成极大的麻烦 ,为某家电池特殊尺寸出产的硅片不能流通到其它客户 ,极易造成库存 ,造成浪费 ,同样 ,有些尺寸的电池不易找到其它买家 ,造成积压 ,等等。由于将来硅片尺寸的不确定性 ,设备提供商不能全力开发新一代电池 ,组件设备 ,等等。因而 ,硅片尺寸急需统一和尺度化。




自从2017年以来 ,保利协鑫在IEC TC82/WG8的组织架构下 ,组织行业的重要硅片 ,电池组件 ,设备造作以及测试单元 ,一路来钻研和造订利用于光伏电池出产用晶体硅片的尺度几何尺寸尺度 ,推荐几个基于目前大规模出产中较为宽泛利用的几种硅片尺寸 ,并对将来硅片尺寸给出预期领导。这里的晶体硅片蕴含CZ直拉法拉造的单晶硅片 ,铸锭法成长的多晶硅片和铸锭单晶硅片。




2、硅片尺寸确立的准则




首先 ,我们要意识到 ,分歧的硅片尺寸没有哪个对 ,哪个错的问题 ,甚没有一个比另一个技术上更优的问题。在尺度上被推荐选取的尺寸是大部吩祗业愿意接受的。为预防太多的争议 ,我们确认下面一些根基准则:




1)硅片的尺寸规格要尽量少。在通过对现有电池及组件出产设备作刷新可能接受的硅片尺寸中 ,尽量确认一个各人接受的尺寸 ,作为推荐及推广的尺度尺寸。




2)要出格预防在尺度尺寸之上的微幼变动的分歧尺寸 ,好比增长幅度<1.0 mm。现有的很多在156.75mm之上的产生的很多微幼变动都是成立在企业自身的组件尺寸较大化利用 ,设备幼化刷新之上的 ,应该尽量预防。




3)对新的或通过较大水平刷新的电池组件出产测试设备可能选取的硅片尺寸作规范建议 ,并使得规范推荐的尺寸之间增量尽可能地大 ,并被组件利用端所接受。




4)对将来更大硅片尺寸 ,确认一个幼的增长量 ,领导将来技术发展时的新尺寸简直定。




5)对于准方形硅片 ,晶棒直径不作强行划定 ,但给出推荐值。


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