我國光伏行業(yè)發(fā)展之單晶硅崛起

:摘要：目前資源枯竭和環(huán)境污染是人類共同面臨的問題，隨著時間的推移，可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)石化能源已然是大勢所趨。

（來源：微信公眾號“金智創(chuàng)新”ID：jinzhicx）

2018年全球可再生能源發(fā)電量占據(jù)總發(fā)電量26.2%，光伏發(fā)電占比2.4%，與2017年光伏發(fā)電占比1%相比，實現(xiàn)大幅增長。早期的光伏行業(yè)以多晶硅產品為主，其優(yōu)勢諸如成本低、工藝簡單、量產規(guī)模大等，近年來單晶硅崛起，逐步蠶食多晶硅的市場份額。

單晶硅與多晶硅晶體生長工藝不同，其晶面取向相同、無晶界，品質優(yōu)異從而具備以下優(yōu)勢：單晶硅具有更低的晶格缺陷；更高的機械強度，更低的碎片率；更高的少子壽命和轉換效率；組件更高的集約性，更適用于屋頂?shù)扔邢薨惭b面積的分布式小型電站。

單晶硅的特點與優(yōu)劣勢

早期單晶硅工藝不成熟，多晶硅材料制作單晶硅時能耗高，制作成本高，最終單晶硅片的價格比多晶硅片高出40%左右。

PERC電池進步和金剛線切片應用提高了單晶硅競爭優(yōu)勢

2016年以前，多晶硅憑借成本優(yōu)勢，控制近80%的光伏市場，而PERC電池的推廣和金剛線切片技術的應用使單晶市場占比不斷擴大。PERC電池采用Al2O3膜對背表面進行鈍化，可以有效的降低背表面復合，提高開路電壓（VOC），增加背表面反射，提高短路電流（ISC），最終提高電池效率。

2006年P型PERC的背面鈍化的氧化鋁介質膜的鈍化作用開始引起大家關注，2013年部分廠商引入比較成熟的PERC技術，單晶PERC的轉換效率已經超越其他類型的電池，但電池仍沒有解決成本高的問題。

金剛線切片的應用推廣有效的解決了成本問題，此前硅棒/硅錠切片基本由砂漿切割完成，2016年一些單晶企業(yè)推出金剛線切割應用，之后發(fā)展的如火如荼。

與傳統(tǒng)的砂漿切割相比，金剛線切割的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩方面：

硅耗的降低，因以固結的方式可以參與有效切割的金剛石較多，鍍層要比砂漿的混合體要小，刀縫損失也更少；

效率大幅提高，金剛線材料硬度更高（金剛石硬度比碳化硅高），切割線速度快。此外金剛線切割磨損小斷線率非常低。最終提高了切割效率，降低單片成本。

單晶由于其晶格序列一致，晶面取向相同，對于金剛線切割契合度更高，因此單晶硅在引入金剛線切割之后成本下降很快，而多晶在2017年才引入金剛線切割，并且成本下降沒有單晶明顯。

單晶和多晶公司在引入金剛線切割后對比

如上表所示，以單晶和多晶的龍頭公司為例，PERC結合金剛線切割技術的進步使單晶成本下降之快令人咂舌，2019年7月初單晶PERC組件報價1.87元/W，與多晶組件1.71元/W相差不到0.2元/W，綜合效率、衰減、Bos成本等其他方面因素，已經具備一定的競爭優(yōu)勢。

單晶借助技術革命打開市場

單晶硅在幾次技術突破之后，效率也不斷提升，現(xiàn)在單晶PERC電池最新記錄超24%，而組件效率達21%，均比多晶產品效率高出近1%。同時成本的大幅降低使單晶硅市場快速打開，國內單晶硅組件市場從2014年的5%增長到2018年的46%。

2014-2018單晶硅組件市場占比

在單晶硅市場的開拓過程中，有三個領域助力單晶市場的快速發(fā)展：

財力雄厚的大電站，考慮到單晶電站投資回報率比多晶電站要高，因此選擇單晶產品；

國家“領跑者項目”中，單晶PERC由于其技術效率高和技術含量高的原因而受寵，最終單晶企業(yè)拿下較大比例的項目；

分布式發(fā)電的興起，單晶硅優(yōu)勢之一是集約型高，在小范圍同等面積的情況下能安裝更高容量的電站，恰好完美的融合了分布式發(fā)電的需求，因此獲得更大的市場份額。

結語

國內光伏產業(yè)鏈完整，產品具備很強的競爭優(yōu)勢，近幾年光伏產業(yè)發(fā)展飛快，尤其在2016年以后連續(xù)幾年的超預期，其背后單晶硅的崛起功不可沒。金剛線切割和PERC電池的應用令單晶硅產品成本降低，使其優(yōu)勢得以發(fā)揮，市場份額逐步擴大，此次技術革新的驅動和外部需求共同主導了單晶硅近幾年的高速發(fā)展。

原標題:我國光伏行業(yè)發(fā)展之單晶硅崛起