下面將詳細介紹三種制絨方式的具體情況，以及黑硅制絨方式與PERC技術(shù)、金剛線技術(shù)疊加達到1+1+1>3的優(yōu)勢之處。

 

　　兩種新型制絨技術(shù)：添加劑制絨技術(shù)、黑硅技術(shù)

 

　　金剛線切割而成的多晶硅片上使用添加劑直接制絨，無需額外的設(shè)備投入，生產(chǎn)改裝成本最小。制絨添加劑技術(shù)是指在傳統(tǒng)酸制絨方法的基礎(chǔ)上，引入添加劑，制備“蠕蟲狀”絨面。傳統(tǒng)工藝一般是通過添加硅酸鈉和IPA(異丙醇)來抑制反應(yīng)的進行，控制反應(yīng)速率，從而得到比較好的絨面狀態(tài)。最新工藝一般是通過在溶液中添加助劑以達到促進Si與OH-的接觸速率，從而穩(wěn)定溶液體系，延長溶液失效周期，穩(wěn)定工藝，拓寬工藝容差范圍。制絨添加劑含有特殊功能的表面活性劑，它的加入可以改善制絨液與硅片表面的潤濕性，且制絨添加劑對腐蝕液中OH-離子從腐蝕液向反應(yīng)界面的輸運過程具有緩沖作用，使得大批量腐蝕加工單晶硅金字塔絨面時，溶液中NaOH含量具有較寬的工藝范圍，有利于提高產(chǎn)品工藝加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。

 

　　制絨添加劑技術(shù)為目前主流，制絨后反射率可以達到較高水平，電池效率略有損失，損失比例約0.05%- 0.1%，整體影響不大。無錫尚德利用添加劑制絨金剛線切割多晶的電池轉(zhuǎn)化效率為18.65%，綜合相對較低的投入，有著良好的性價比。目前國內(nèi)制絨添加劑制絨占到了多晶制絨的70%，有極為廣泛的應(yīng)用。

 

 

　　黑硅技術(shù)得名主要是源于其制作的電池硅片外觀呈黑色，其技術(shù)核心是通過刻蝕形成納米級小絨面達到“陷光”效果。一方面在常規(guī)硅片表面制絨的基礎(chǔ)上形成納米級的小絨面，納米錐型的小絨面長徑分別為400和450nm，長徑比為0.9，從而加大陷光的效果降低反射率，增加對光的吸收；另一方面，通過二次刻蝕來降低表面復(fù)合，從而將常規(guī)電池的轉(zhuǎn)換效率絕對值提高。

 

　　黑硅技術(shù)又包含兩種工藝，一是干法制絨的離子反應(yīng)法（RIE），俗稱“干法黑硅”；二是濕法制絨的金屬催化化學(xué)腐蝕法（MCCE），俗稱“濕法黑硅”。目前低改造成本的濕法黑硅制絨是主流。干法黑硅屬于單面制備，濕法為兩面制備；前者受設(shè)備參數(shù)影響較大，后者受硅片質(zhì)量及工藝條件影響較大。目前由于濕法黑硅制絨技術(shù)的投資成本低，企業(yè)資金負擔(dān)較輕，相比干法黑硅制絨，應(yīng)用更為普遍。

 

　　總體而言，黑硅技術(shù)解決了絨面問題，同時提高電池轉(zhuǎn)化效率，是增加多晶電池核心競爭力的有效方法，并且在實際量產(chǎn)應(yīng)用中取得亮眼表現(xiàn)。目前，英利集團量產(chǎn)黑硅多晶電池平均轉(zhuǎn)化效率達到19.21%，保利協(xié)鑫GCL濕法黑硅組件電池轉(zhuǎn)化效率達到19.15%，組件功率達到280W，無錫尚德量產(chǎn)濕法黑硅電池轉(zhuǎn)化效率達到19.02%，均在原有技術(shù)基礎(chǔ)上提高了至少0.3個百分點。預(yù)計2017年底，黑硅電池量產(chǎn)平均效率可以突破20.5%，2018年突破21%，綜合性價比的競爭優(yōu)勢遠超單晶，促進金剛線切割在多晶硅切片市場上的放量。

 

　　三種工藝對比

 

　　三種工藝在后續(xù)電池制作階段上流程都一樣，關(guān)鍵區(qū)別便是制絨部分的原理和操作上的區(qū)別。

 

　　干法黑硅增加成本最多、但是提高電池效率最高，具有環(huán)保的優(yōu)勢但設(shè)備投入昂貴；濕法黑硅小幅增加成本、提高電池效率效果次之，面臨排污問題；制絨添加劑幾乎不增加成本，電池轉(zhuǎn)換效率略有降低，但綜合性價比較高，目前多晶硅企業(yè)大多希望迅速采用金剛線切割以降低成本，因此成本與時間消耗均最低的制絨添加劑方法為主流。

 

　　綜合來看，制絨添加劑技術(shù)無電池效率提升，因此長期不具有競爭力，只是目前各廠商的過渡方法，其短期意義在于迅速推動金剛線切割在多晶的應(yīng)用。而黑硅技術(shù)對電池效率提升明顯，其長期意義在于提升多晶硅的產(chǎn)品競爭力，更具有發(fā)展前景。

　　PERC技術(shù)：原單晶王牌，現(xiàn)多晶利器

 

　　PERC技術(shù)近年已經(jīng)在單晶電池實現(xiàn)量產(chǎn)，大幅提高電池效率，幫助單晶取得性價比優(yōu)勢。PERC（鈍化發(fā)射區(qū)背面）技術(shù)通過在電池的背面添加一個電介質(zhì)鈍化層來提高電池的轉(zhuǎn)換效率。具體來說，該技術(shù)在常規(guī)電池的背表面制備SiO2、Al2O3、SiON或Al2O3/SiNx鈍化膜，將p-n結(jié)間的電勢差最大化，這就可以使電流更加穩(wěn)定，降低了電子的復(fù)合，從而提升電池效率。

 

　　在其它工藝制程不變的情況下，單晶硅PERC電池的平均轉(zhuǎn)換效率超過20%。國內(nèi)以南京中電電氣、常州天合、晶澳公司為代表的一流光伏組件企業(yè)，已經(jīng)開始PERC高效電池的量產(chǎn)。中電電氣基于“863”項目，目前已經(jīng)形成35MW的P型單晶硅PERC電池生產(chǎn)線，采用Al2O3/SiNx背面鈍化、離子注入、納秒或皮秒激光開孔燒結(jié)、背面局部金屬化等先進工藝，創(chuàng)造了20.5%的P型單晶硅PERC電池最高轉(zhuǎn)換效率，量產(chǎn)的平均轉(zhuǎn)換效率也達到了20.3%。預(yù)計2018年P(guān)ERC電池將占晶硅太陽電池總產(chǎn)能的30%以上。

 

　　PERC技術(shù)逐步在多晶硅上得到應(yīng)用，提升多晶硅電池效率，與黑硅疊加大有前景。PERC在多晶電池上的作用原理與單晶電池相似，其對多晶硅電池轉(zhuǎn)化效率的提升幅度小于單晶硅電池，正常情況下可提升多晶硅電池轉(zhuǎn)化效率0.5%,單晶硅電池轉(zhuǎn)化效率1%。因為PERC技術(shù)本身對于單晶硅電池的效率提升幅度大于多晶硅，所以此前該技術(shù)在單晶電池上應(yīng)用更為廣泛。但目前出現(xiàn)的黑硅技術(shù)與PERC技術(shù)疊加后，對多晶硅電池效率提升達到了“1+1>2”的效果，目前該技術(shù)在多晶硅的應(yīng)用大幅推廣開來。

 

 

　　行業(yè)正加速推進多晶硅“金剛線切割+黑硅制絨+PERC”模式的應(yīng)用，以提高多晶電池產(chǎn)品的效率且大幅度降低成本。眾多企業(yè)的實踐表明，PERC、黑硅制絨技術(shù)、金剛線切割多晶硅片的結(jié)合可達到“1+1+1>3” 的效果，即三種技術(shù)互補，從成本、電流、電壓多處入手，聯(lián)合實現(xiàn)多晶硅電池轉(zhuǎn)化效率的更大幅度提升。而且，多晶效率的進步是在沒有增加成本的基礎(chǔ)上，金剛線切技術(shù)的大規(guī)模推廣基本抵消了黑硅和PERC技術(shù)增加的成本。根據(jù)測算，多晶黑硅PERC與單晶PERC電池轉(zhuǎn)換效率相差0.7%左右，但是成本卻相差近1元/片，多晶性價比優(yōu)勢明顯，反攻大潮迅速開啟。

 

　　“金剛線切割+PERC+黑硅”產(chǎn)品實際表現(xiàn)可以與單晶媲美，提高多晶競爭力的同時進一步促進金剛石線在多晶領(lǐng)域的推廣。國內(nèi)各大光伏電池廠商全力布局金剛線切割黑硅PERC多晶電池技術(shù)路線：協(xié)鑫集成于2016年底完成了多晶黑硅PERC基礎(chǔ)工藝產(chǎn)業(yè)化，量產(chǎn)電池轉(zhuǎn)換效率達到19.5%，2017年底預(yù)計可達20.5%，黑硅PERC雙面電池轉(zhuǎn)換效率預(yù)計可達20.3%；無錫尚德量產(chǎn)黑硅PERC電池轉(zhuǎn)換效率達19.55%，提升多晶電池效率約0.8%；保利協(xié)鑫黑硅PERC電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率達19.42%；英利集團黑硅PERC電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率達20.04%。電池性能足以比肩單晶。

 

　　這是多晶電池發(fā)展的巨大契機，也是金剛線潛在的巨大市場商機。目前部分多晶硅企業(yè)已經(jīng)開始改造生產(chǎn)線，預(yù)計2018年多晶硅廠商將基本完成金剛線替代工作。

首頁 上一頁 1 2 3 4 5 下一頁 尾頁 3/5/5