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    中國N型高效電池產能不斷張大 N型硅片市場巨大

    2021-04-25 ryder

    光伏行業技術更新迭代迅速,首批領跑者確定的組件轉換效率目前已是市場準入門檻,企業積極開展高效技術的研發與規模化使用,才是其保持競爭力的根本。N型晶硅電池由于其高少子壽命和無光致衰減等天然優點,是高效電池技術路線的必然選擇,也是光伏行業正在進入大規模加工的新一代電池技術。


    2018年底中國N型高效電池產能將達7.5GW,為N型單晶硅棒及硅片帶來巨大的市場需求。單晶拉棒技術正在從多次裝料拉晶(RCz)向連續拉晶(CCz)過渡,將有利于N型單晶硅電池的降低成本和進一步推廣。


    2015-2017年,國家能源局共發布三批領跑者基地指標,規模不斷張大,其中2017年第三批光伏“領跑者”計劃提出了新的技術指標:使用領跑基地采用的多、單晶硅電池包件的光電轉換效率應分別達17%和17.8%,技術領跑基地采用的多、單晶硅電池包件的光電轉換效率分別應分別達18%和18.9%;多晶組件一年內衰減率不高于2.5%,后續年內衰減率不高于0.7%;單晶組件一年內衰減率不高于3%,后續年內衰減率不高于0.7%。


    N型晶硅電池主要包括N-PERT/N-PERL電池、叉指狀背接觸電池(IBC)和異質結電池三大類。鈍化接觸技術可大幅提升N型電池轉換效率,是N型電池緊要發展方向。ITRPV2018預測N型硅片的市場占有率將繼續增加,2020年近10%,2028年將達28%。亞化咨詢預計,2018年底中國N型高效電池產能將達7.5GW,為N型單晶硅棒及硅片帶來巨大的市場需求。


    與P型硅片相比,N型硅片對于多晶硅原料以及部分輔材的純度要求更高,同時因為磷在硅中的分凝系數僅為0.35,在以其為摻雜劑的N型單晶拉制過程中,雜質分布的平均性較難控制。


    N型單晶硅可由以下辦法加工:


    RCz(多次投料直拉),在傳統的一爐拉一根晶棒工藝的基礎上,通過增加加料裝置,拉完一根后,向坩鍋內二次投料,進而拉制下一根晶棒,一爐可以拉制4根晶棒。RCz是目前單晶硅加工的主流技術,N型單晶硅片的加工也主要依靠于此辦法。


    CFz(直拉區熔),采用直拉與區熔兩種工藝相結合的方式拉制硅單晶,兼顧兩者優勢,可有效降低氧含量,提高少子壽命。中環已經實現大直徑區熔硅單晶技術產業化,可加工出具有高純度、高壽命、抗輻射等特點的高品質單晶硅,用于太陽能電池,轉換效率可達24%-26%。


    CCz(連續投料直拉),采用特殊直拉單晶爐,一邊進行單晶拉制,一邊加料熔化,在坩堝所準許的壽命周期內可完成8-10根的晶棒拉制。CCz技術拉制的單晶硅棒,氧含量更低且更平均、金屬雜質累積速度更慢,產品軸向電阻率分布平均,其波動可以控制在10%以內,這使得CCz技術更適用于加工高效N型單晶硅片。


    2018年以來,保利協鑫、隆基先后宣布已具備CCZ高效單晶技術量產能力,4月,保利協鑫宣布將在云南曲靖建設20GWCCz單晶產能;8月,隆基股份與愛旭太陽能簽署CCz高效單晶合作協議。亞化咨詢認為,單晶拉棒技術正在從多次裝料拉晶(RCz)向連續拉晶(CCz)過渡,將有利于N型單晶硅電池的降低成本和進一步推廣。

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