多晶硅片性价比提升之道- final.pdf

提 升 多 晶 硅 片 性 价 比 的 技 术 之 道万 跃 鹏 ， CTO保 利 协 鑫 能 源 控 股 有 限 公 司光 伏 行 业 协 会 多 晶 技 术 研 讨 会北 京 ， 2017-03典型光伏电站成本结构(效率关联因子=20%)组件功率差（Wp） 允许组件成本差（元/Wp) 组 件 转 换 效 率 vs 组 件 成 本 组件效率越高，系统BOS成本越低。 组件功率多15Wp（电池效率增约1%），允许价格高出0.1元/Wp。 硅片功率多0.25Wp（电池效率增约1%） ，允许硅片价格高0.5 元/片。 常规单多晶组件功率差约10瓦（电池效率差1.5%）, 单晶组件溢价不超过0.10元/瓦。 西部大型地面电站，若度电成本相当，单晶组件溢价不超过0.02元/瓦。（CSI） 单 多 晶 硅 片 性 价 比 平 衡 点 单/多晶电池/组件的成本差主要来自于硅片成本差。 目前单/多晶电池效率差1.2-1.5% (20% vs. 18.7%)。 若单/多晶硅片成本差在0.7 元/片以下，单晶有优势。 目前单/多晶硅片价格差达到1.3元/片，主要由国内政策诱发的供需造成，此价差下，单晶价格已无优势。 Relationship between cell efficiency difference and wafer cost difference of mono and multi常规电池目前价差 多晶方棒+砂线切 50片/kg VS 单晶方棒+金刚线切单晶60片/Kg，缩小了单/多晶硅片成本差 高价格多晶硅，更有利于单晶 高效电池（如PERC），在单晶上增益更多，投资回报偏向单晶 领跑者计划，效率标准有利于单晶，单晶成为领跑者中标企业最省力的选择。 大规模的领跑者项目及地方政府的简单产品取向要求，使得去年的项目大部分设计采用单晶组件，而项目实施时单晶供应紧张，价格高居不下 现在单/多晶组件价差到了0.2元/瓦，硅片价差到了1.3元/片，原因是滞后的单晶供货能力造成供需失衡 多 晶 面 临 的 挑 战 应用金刚线切割 使用添加剂直接制绒，金刚线切多晶硅片在电池线上直接使用 黑硅制绒，使用金刚线切多晶硅片并且提升效率 进一步提升高效多晶品质，更适应于PERC工艺 更加完美的铸锭单晶技术并产业化推广 多 晶 硅 片 如 何 应 对 ？ GCL多 晶 硅 片 效 率 路 线 图S2： +0.40.5% 2012Baseline of conventional mc-Si waferS3： +0.50.6% S4:+0.60.7% 20152013 Sp（ PERC-suitable mc-Si wafer） : +1.01.4% 2017 2018Quasi-monocrystalline wafer： +1.82.0%TS: +0.81.0%金 刚 线 切 多 晶 硅 片 是 性 价 比 提 升 的 关 键性价比平衡线效率差1.5%砂线/金刚线切割的单/多晶硅片成本差变化金刚线切单晶，出片数增加，硅耗量降低，有效减小了单/多晶硅片成本差多晶应用金刚线切割，重新拉大单/多晶硅片成本差多晶优势区单晶优势区金 刚 线 切 多 晶 硅 片 是 性 价 比 提 升 的 关 键单晶硅片成本多晶硅片成本多晶硅价格变化带来金刚线单/多晶硅片的硅料成本差变化片/ 公斤 克/ 片砂线/金刚线切割单/多晶的出片数和耗硅量变化 硅料价格越低，单/多晶硅片成本差越大金 刚 线 切 多 晶 硅 片 制 绒 方 案金刚线切多晶硅片制绒解决方案技术方案 技术成熟度 效率增益 制绒成本 金刚线切成本 设备供应商 辅材供应商添加剂 已产业化应用 0.05% +0.04元/片 -0.5元/片 现有制绒设备 湖州三峰等湿法黑硅开始产业化推广 +0.30.6% +0.2元/片 -0.5元/片 上海琨圣/苏州宝馨等 南京纳鑫等金刚线切割 协 鑫 TS硅 片 效 率 提 升 稳 定客户 镀膜工艺 实验数量 EFF Uoc Isc FF Rs Rsh A公司 板P 2800 18.72% 0.6334 9.095 79.84 1.95 488baseline 18.33% 0.6312 8.97 79.56 2.01 489gap 0.39% 0.0023 0.125 0.28 -0.06 -1管P 800 18.68% 0.6334 9.041 80.14 1.91 793baseline 18.48% 0.6328 8.959 80.09 1.88 1205gap 0.20% 0.0006 0.082 0.05 0.03 -412PERC 1200 19.56% 0.6463 9.383 79.23 2.17 1360baseline 19.16% 0.6432 9.248 79.15 2.28 1668gap 0.39% 0.0031 0.135 0.08 -0.11 -308B公司 板P 400 / / / / / /baseline / / / / / /gap 0.22% 0.0013 0.040 0.40 0 -92C公司 管P 800 19.22% 0.6312 9.17 80.83 1.20 287baseline 18.95% 0.6315 9.068 80.56 1.30 175gap 0.27% -0.0003 0.102 0.27 -0.1 112D公司 管P 400 18.93% 0.6391 9.068 80.24 1.80 343baseline 18.66% 0.6375 8.999 79.91 1.30 268gap 0.27% 0.0016 0.069 0.33 0.50 75E公司 管P 500 18.86% 0.6363 9.003 80.09 2.2 155baseline 18.72% 0.638 8.973 79.55 1.7 278gap 0.14% -0.0017 0.030 0.54 0.0 -123 F公司 管P 700 18.60% 0.6334 8.993 80.24 1.29 947.75 baseline 18.40% / / / / /gap 0.20% / / / / /板P245 18.64% 0.6316 9.035 80.28 1.82 591.07baseline 18.40% / / / / /gap 0.24% / / / / /G公司 管P 1200 18.64% 0.6295 9.052 79.60 1.72 171 baseline 18.35% 0.6299 8.845 79.53 1.53 196 gap 0.29% -0.0004 0.207 0.07 0.20 -25 GCL湿 法 黑 硅 技 术 , 对 客 户 开 发 技 术 ， 提 供 技 术 支 持 PERC电池市场增长迅速，产能已超过15GW PERC电池国内更倾向于用单晶 PERC电池需要更高品质多晶硅片 金刚线切割+湿法黑硅+PERC：效率提升1.2%，成本增加0.4元/片。性价比提升0.2元/pc.Chart from “PV Magazine”, 09/2015 n PERC用多晶硅片品质目标: 更高效率增益 (1.0%) 更窄效率分布(0.4-0.5%)n 多晶效率空间: P型多晶电池效率: 21.25%（天合）. PERC + 黑硅量产效率：20.5% (晶科). N型多晶电池效率：21.9%（Fraunhofer） Cost comparison of PERC and normal cell PERC电 池 市 场 ： 需 要 更 高 品 质 多 晶 硅 片 完全解决了多晶电池的光衰问题，适用于PERC工艺的最佳硅片 平均LID约0.01% (常规多晶在0.9%-1.0%)测试条件: 光照功率: 1000W, 高度70cm , 24h曝光, 温度: 5015 无LID电池作为标片18.518.418.118.018.318.218.6 S4常规高效多晶 Before AfterBefore After 全新的共掺杂技术 GCL S4： 适 合 PERC电 池 技 术 的 多 晶 硅 片 铸 锭 技 术 的 终 极 高 效 产 品 -超 级 多 晶 /铸 锭 单 晶常规多晶产能直拉单晶品质铸锭单晶超级多晶早期铸锭准单晶的产品问题1.电池花片2.位错密度高，效率分布太宽现阶段准单晶的潜力1.单晶比例90%2.位错密度显著下降3.杂质硬点降低，有利于金刚线切割4.可以碱制绒或湿法黑硅5.德国Fraunhofer ISE的N型多晶电池效率达到21.9%；预计N型准单晶电池效率可以进一步提升 超 级 多 晶 /准 单 晶 性 价 比 卓 越超级多晶/准单晶与直拉单晶的效率差和对应允许成本差电池效率差与硅片成本差对应关系超级多晶/准单晶与直拉单晶的效率差约0.5元/片产品 (mm)边长 (c)有效面积 (c)面积增加 (W)组件Wp增加/60片常规 156.0 243.32 - -D1 156.75 245.67 2.35(0.96%) 2.6D2 157.75 248.83 5.51(2.26%) 6.1 目前多晶产业链尺寸统一到156.750.25mm 多晶硅片更容易做大尺寸，不影响组件效率 硅片尺寸可以再大，但要标准化。多 晶 硅 片 尺 寸 标 准 ， 标 准 化 ！ 金刚线+黑硅开始产业化推广，将有效增加多晶硅片的竞争力 添加剂直接制绒，是最简单、最快实现金刚线切多晶产业化应用的技术 GCL的S4硅片光衰低，适合PERC电池技术，增加组件功率输出 铸锭单晶/超级多晶进一步发展，多晶硅片的性价比优势将显著提升 总结Thanks for your attention!