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【宿命對決—太陽能電池片,單晶與多晶的較量】
太陽能電池片發展至今已非常成熟,本人進入光伏行業已3年有餘,前期在鑄錠廠待過一年多,後轉戰元件廠,學的又是電池,算得上對光伏產業鏈比較熟悉, 單晶有效率優勢,多晶有成本優勢,未來光伏界誰更被看好,是一大一小,還是一勝一亡,本文將全面分析兩者的差別,以便讀者對兩者有充分的認識。
01 製造過程對比
單晶電池片,目前尺寸156×156 或者156.75×156.75,有較大的倒圓角 。
多晶電池片,目前尺寸156×156或者156.75×156.75,相比單晶倒圓角較小。
為什麼單晶倒角比多晶大?是製造過程故意設計的?
其實不是,這和兩者的製造工藝有關。
多晶由方形的多晶矽錠切割而成,倒角最初為直角,後期加工成小角度的圓角 ,
單晶有圓形的單晶矽棒切割而成,倒角保留了圓矽棒的弧度
02 效能對比
轉換效率
單晶轉換效率整體比多晶要高,目前主流的單晶電池片轉換效率為21.3%,多晶電池片轉換效率為18.6%。
多晶之所以轉換效率較低是因為,多晶內部的缺陷、晶界等較多,導致內部少數載流子壽命較短,多晶電池片收集不到這些載流子,因此轉換效率不高。
單晶是用高品質矽料煉製而成,多晶多用低品質矽料煉製,如邊皮料、鍋底料等
轉換效率的差異導致兩者發電功率不同,發電功率計算公式如下:
發電功率=電池片轉換效率X光照強度X電池片面積
制絨差異
所謂制絨,就是在矽片表面使用酸液、鹼液進行腐蝕,使矽片表面形成起伏不平的奈米級絨面,從而增加光的多次反射,提高入射到矽片內的光強。
單晶矽使用氫氧化鈉鹼液腐蝕,矽片表面形成了金字塔形絨面
多晶矽使用硝酸、氫氟酸腐蝕,矽片表面形成了內凹形絨面
光衰減差異
無論單晶電池片,多晶電池片都有光衰減,即在長期光照下,電池片發電功率會減小,單晶衰減在2-3%,多晶衰減在1-2%,單晶衰減比多晶高1%左右。
目前認為的光衰減主要跟矽片內部的氧含量有關,單晶矽片氧含量比多晶高8 ppm。
功率增益差異
常規60片多晶元件功率275W左右,常規單晶元件功率285W左右,兩者有10W的差距,疊加上新材料、新工藝後兩者差異越來越大;
疊加Perc工藝,Perc多晶功率290W,Perc單晶功率305W,兩者差異15W;
疊加Perc+半片封裝工藝,Perc多晶半片功率300W,Perc單晶半片功率320W,兩者差異20W。
未來隨著高效技術,高效封裝工藝的疊加,單晶與多晶發電功率越來越大。
03 未來誰當老大
單晶,多晶未來誰更有可能佔據主流地位?隨著531新政釋出,平價上網的需要越來越迫切,為迎接平價上網的來臨,成本優先達到平價上網標準的元件將佔優勢,單晶元件比多晶元件還貴1元每瓦的,在成本方面,多晶將更快接近平價上網,未來市場多晶將迎來第一個波峰。一旦單晶多晶價格差縮小,單晶優勢更大,未來的未來單晶將冒出頭來,佔主流地位,這既是阿特斯董事長所謂的“鐘擺效應 ”。
也許未來不止是雙雄爭霸,更可能是三國鼎立,薄膜電池的效率越來越高,加上薄膜電池本身的成本優勢,必將佔有一席之地。
回覆列表
我覺得都不看好,因為無論是單晶矽還是多晶矽其材料都比較貴,只不過加工程式不同罷了,最應該看好的應該是薄膜電池。原因如下
1、晶矽電池原材料貴
單晶矽原材料獲取價格大概在RMB153-158/kg,多晶用的矽料價格在RMB 147-154/kg,價格高昂,導致光伏晶矽電池的造價高於煤炭發電等能源燃料發電。
2、薄膜電池原材料便宜,市場前景廣闊
薄膜電池一般有非晶矽/微晶矽電池,銅銦鎵硒電池薄膜電池和碲化鎘薄膜電池三種,銅銦鎵硒的轉換效率最高,約為10%~12%,碲化鎘的轉換效率次之,約為8.5%~10.5%,非/微晶電池最低,一般為6%~8%
非晶矽/微晶矽電池
銅銦鎵硒電池薄膜電池
具有穩定性好、抗輻照效能好、成本低、效率高等優點,曾經實驗室最好的轉換效率達到21%,但是其自身缺點也是非常明顯,其中的關鍵材料不容易獲取。故而沒有大面積推廣。
碲化鎘薄膜電池
這是一個最適合光電能量轉換的PV材料,具有很高的理論效率(28%),效能很穩定,一直被光伏界看重,是技術上發展較快的一種薄膜電池。而未來此種薄膜電池也是最容易被大面積推廣的,其中前段時間說的玻璃發電,說的就是碲化鎘薄膜電池。
所以說,晶矽電池由於其材料成本問題,不能獲得大面積鋪設,未來處於成本考量,將選取弱光性強,材料獲取容易等特性的薄膜電池作為重點發展,近兩年風投在薄膜電池方向的投資也是逐漸加重。