大硅片所向披靡 掺镓,N型单晶大势所趋 量产中存在哪些难点？

　　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。

　　早2018年5月27日，在由光伏新闻和保利协鑫联合主办的第二届硅晶体生长技术交流会上，保利协鑫CTO万跃鹏博士就指出，大尺寸硅片是硅片企业未来的一个发展方向，但需要产业链通力合作。2018年底，协鑫联合阿特斯推出了166铸造单晶硅片，并得到了推广。2019年，隆基、中环则分别推出166mm、18X和210mm尺寸的大硅片。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最接近1，最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。

　　2020年3月25日，隆基绿能在官网发布单晶硅片价格公示，同时宣布隆基已取得掺镓专利授权、P型产品（掺硼和掺镓）同价。这说明隆基看好掺镓单晶技术，掺镓单晶未来或将成为光伏市场主流。同时，N型单晶设备国产化进展顺利，建设N型单晶产线的成本越来越低，掺镓、N型单晶大势所趋。

　　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。