多晶迎來“神助攻” 直接法硅片提升性價比

:（記者 陳艷清）隨著2017年1月1日執(zhí)行新光伏上網電價，我國太陽能三類資源區(qū)上網電價來到0.65、0.75、0.85元/kwh，進一步逼近平價上網。斷奶勢在必行，如何降本增效成為光伏企業(yè)的必答題。

光伏組件是電站運行的關鍵組成部分，在光伏電站投資中組件成本占比約為45%，組件成本的下降將會帶動光伏系統(tǒng)整體成本下降。據業(yè)內人士測算，光伏組件成本每下降1元，光伏發(fā)電系統(tǒng)成本將下降0.1元。而組件效率的提升將直接給光伏電站帶來更多的發(fā)電量，增加電站業(yè)主收益。

因此，光伏組件成為光伏發(fā)電降本增效的主要環(huán)節(jié)，組件企業(yè)在成本效率上打響爭奪戰(zhàn)，這其中又以晶硅組件的單多晶之爭為主。

斬不斷的單多晶之爭

晶硅是太陽能利用最主要的光伏材料。當熔融的單質硅凝固時，硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如晶核長成晶面取向相同的晶粒,形成單晶硅，如果晶核長成晶面取向不同的晶粒，則為多晶硅。

從效率上看，單晶硅太陽能電池光電轉換效率高。從制作成本上看，多晶硅太陽能材料制造簡便，節(jié)約電耗，總成本較低，因此得到大規(guī)模發(fā)展。

在很長一段時間里，多晶、單晶光伏組件市場率維持在8：2的格局，這是35年來市場選擇的結果。而近兩年隨著金剛線切割在單晶上的利用使得單晶成本有了顯著下降，市場的平衡隨之被打破。

有機構預測，2017年單、多晶市場占比或將改為4:6。單晶降低了成本，多晶也在努力提升效率。近期，天合光能宣布其HoneyPlus高效多晶硅太陽電池組件(mc-Si)孔徑效率達19.86%；無錫尚德宣布其量產的多晶PERC電池效率最高達20%。但是在效率上，多晶組件趕超單晶組件仍有難度。

在這場效率成本之戰(zhàn)中，業(yè)內人士表示，如果單晶硅片價格超出多晶硅片的部分在12%以內，單晶是劃算的，因為單晶效率更高；如果單晶比多晶貴12%以上，即使單晶效率高，也不劃算。也就是人們熟知的硅片“0.6元價差”。

1366科技CEO Frank van Mierlo

因而，如果效率無法趕超單晶，那么保持成本上的優(yōu)勢是多晶企業(yè)的布局重點。

直接法硅片 成本降低50%

當制造工藝成熟以后，核心材料的價格下降和用量的削減是光伏組件不斷降價的主因。

在光伏組件的成本構成中，硅片占了35%-40%左右，可見降低硅片成本對降低組件以及光伏電站系統(tǒng)成本有著至關重要的作用。這也是多晶積極推動金剛線切割的動因。

然而，切割工藝總歸存在浪費。據了解，傳統(tǒng)的硅片制造工藝需要先把多晶硅熔化、拉晶或鑄錠，然后切成小的方塊，經過打磨，拋光等，最后用線切割成片，在硅片切割工藝過程中白白浪費了近50%的硅料，并使用大量的鋼線、砂漿等輔材。

有沒有一種方法可以避免硅片切割環(huán)節(jié)的浪費，從而降低硅片生產成本呢？1366科技給出了答案。

據Frank介紹，1366科技采用了直接法硅片技術來解決這個問題。所謂直接法硅片即將多晶硅投入硅片生長爐中，加熱使其熔化，之后將其表層冷卻結晶成長出多晶硅片，這就像冬天的湖面結冰一樣。然后將硅片取出，裁切成規(guī)定尺寸，速度約為每片20秒，而裁切下來的硅片還可以回收。如此，直接法硅片減化了硅片鑄錠、切割等生產步驟，避免了硅的浪費，可使成本下降50%，并且節(jié)省了整個硅片總能源消耗的三分之二。

資料來自1366科技

如上圖所示，那條藍色的線就是多晶金剛線切割所達到的成本極限，1366科技認為，當產量達到3GW時采用直接法硅片技術，硅成本可達$0.158/片，當產量達到7GW時，硅成本達到$0.099/片。直接法硅片技術為延續(xù)多晶的市場主導地位提供了一種成本極低的選擇。

此外，直接法硅片的另一個優(yōu)勢是該技術可以與PREC技術相結合，從而達到1+1>2的效果。前不久，1366科技和韓華QCELLS宣布采用直接硅片技術與Q.ANTUM背鈍化電池技術的電池轉化效率達到19.6%。Frank表示有信心在2017年Q1實現20%轉化效率的目標。

Frank繼續(xù)介紹，“當用到PERC技術的時候，如果厚度可以降低，對光子的利用可以更加充分，但現在的工藝沒有辦法讓硅片更薄。如果切得更薄，那么在切片環(huán)節(jié)將得不償失——電池過程的碎片率太高了。1366科技采用的是3D生長的硅片，可以做到邊緣很厚，而中間薄，整個硅片同樣有基于100-200微米的強度。我們給下游的電池制造提供了更多的可能性。”

經過7年時間，1366直接法硅片技術實現了商業(yè)化，并且成功安裝在德國、美國的電站中。2016年年底在日本1MW的示范項目中一半使用了直接法硅片。

據統(tǒng)計，2016年中國光伏并網容量約為34.24GW，連續(xù)兩年領跑全球。在Frank看來，中國是重要的光伏市場，1366科技正在中國尋找合適的合作伙伴來建立直接硅片工廠，一起推動直接硅片的發(fā)展，加快平價上網的早日到來。