用多晶的成本做单晶的效率?
如此高调的宣布铸造单晶的回归,协鑫这几年下了不少的功夫。全新的热场设计,分段式加热从而提升对称性,增加对流,以及增加单晶比例,降低位错等;全新的籽晶拼接技术可以避免拼缝产生的位错;独创的籽晶回用技术可以进一步降低成本;硅片晶花分选可以更好的解决组件外观问题。针对上述四点原因,协鑫一一攻克。
在外观方面,协鑫方面宣称,鑫单晶硅片采用金刚线切割,外观与常规多晶硅片相似,采取碱制绒后与直拉单晶无明显差异。另外,通过Hennecke全自动分选线严格控制晶花问题,将单晶面积小于99%的硅片选为三类片,占比约10%。
据协鑫集成首席技术官张淳博士介绍,在2018年9-10月份研发阶段发现,三类片使用碱制绒工艺会有严重的外观问题,而使用湿法黑硅制绒可以完美解决该问题。
在位错方面,汪晨表示,“与单晶相比,铸锭单晶虽然不是非常完美的晶体,但相比多晶的位错比例大幅下降,从切割后的硅片看已经非常接近单晶产品。”
从技术上来看,位错会造成少子寿命降低,从而降低电池效率,这也是铸锭单晶最致命的弱点之一。
但万跃鹏解释,铸造单晶在长晶技术提升后位错得到显著降低,目前鑫单晶72片组件功率输出以380Wp为主,相比同尺寸同PERC工艺下直拉单晶组件低约5Wp。
据张淳介绍,经过不断的改进,目前鑫单晶EL降级比例2.29%,前期低档位中出现明显EL暗纹的情况现在基本消失,目前主要的缺陷是晶界线,占比1.25%,还有少量不合格绒丝,占比0.05% 。
此外,铸造单晶以衰减小于单晶PERC作为其一大亮点。硅片氧含量<6ppm,显著低于直拉单晶的12-13ppm,LID和LeTID均低于直拉单晶。不过张淳介绍,鑫单晶的光衰数据较多晶相比略差,怀疑主要是鑫单晶峰值烧结温度较多晶更高所造成。多晶的LeTID控制已经有成熟的产业化技术,鑫单晶还需进一步优化。
而在成本方面,协鑫方面称,目前铸造单晶成本比常规多晶略高一些,但是比单晶低,未来通过装料量的逐步提升,以及籽晶回用技术,可以进一步降低铸造单晶成本,同时规模化的应用也必然导致成本的大规模降低。
能耗方面,铸造单晶每公斤电耗比直拉单晶低20多度,转换成每瓦少耗电0.06度。
设备方面,目前市场上买不到直接可以用的铸锭单晶设备,需要自行改造;对铸造单晶晶棒少子寿命和缺陷检测需要投入少量新的设备,主要是增加端面少子寿命检测和位错检测以及晶花模组。
总结一下,铸造单晶是介于传统多晶与高效单晶之间的产品。但距离用多晶的成本做单晶的效率似乎还有一定差距。
“独一家”的铸造单晶距离大规模应用还有多远?
从目前的消息看,与铸造单晶相关的信息几乎全部来自协鑫及其盟友。据光伏們了解,目前试用铸造单晶产品的厂家并不多,某家电池厂商已即将量产,但产品只供给协鑫。
有业内人士向光伏們透露,铸造单晶如果能做好,肯定对直拉单晶是个很有优势的竞争,现在关键是需要得到试样和电池厂的认可。
协鑫所宣称,通过炉台改造数量增加、单台装料量提升,不断快速增加总产能,2019年铸造单晶全年产能可达8-10GW。
尽管产能在快速提升,但作为一种还未大规模应用的改良型技术,是否可以适应当前快速发展的光伏行业,似乎还有待验证。
任何新的事物投入市场都需要一个过程,那么铸造单晶如何被市场接受,拭目以待。