登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
多年前在iphone4发布的时候,乔帮主曾说,大屏手机都是异类,众多果粉有种打脸其他大屏幕手机的骄傲感,纷纷掏钱买3.5寸的苹果4。但客户的需求,市场的发展,有时就这么简单粗暴。如今小屏幕(<4寸)手机沦落市场边沿,更大屏幕、更大屏占比,这些简单的直观改善,毫无疑问已成为市场和手机厂家的追逐方向,包括苹果自己。乔布斯如果还活着,不知他当如何收回那句话?
(来源:微信公众号“光伏新闻” ID:pv-news)
因简单而不屑,是很多耿直技术男的傲骨,但这种傲气应拿来去开发“更高难度”的技术,而不该凭着这股劲去批评其他人的工作。比如最近光伏业内盛传的“166硅片”事情,不少人就认为铸锭单晶因为效率做不过直拉单晶,是简单粗暴的“比大小”,不屑一顾。
更有甚者,一篇《大尺寸硅片,单晶更容易实现!》的文章,博得很多人眼球,以为166mm硅片只是铸锭技术的垂死挣扎。即便成功,也止于为直拉单晶技术发展做嫁衣,铸锭单晶166mm硅片终将是昙花一现,竞争不过直拉单晶。那么,事实真的是这样吗?
笔者才疏学浅,从事直拉硅单晶行业十余载,虽不能相比于业内诸多专家能一语道破机关、提醒众人,但对于这样罔顾事实的言论,却也忍不住要说几句,稍许以正视听。
二、拉制大直径硅单晶(光伏)的技术难点
但凡有过拉晶经验的人都知道,引晶不易断线,足以说明小直径ф(5mm)的单晶太容易拉了。这就是一个简单的例子。另外,众所周知,8寸晶圆技术国内已基本掌握,而12寸晶圆却基本是一片空白。这也说明,越大的单晶越不好拉。
那么从技术上讲,难度在哪里呢?根本问题还在于热场温度分布,长晶区间的温度梯度。
熟知单晶工艺原理的人都知道,单晶硅棒的拉制,纵向温度梯度要大,这是单晶生长的驱动力,所以我们用高保温的材料做热屏,还加水冷屏;而径向温度梯度dT/dr要稍微小一些,即长晶界面的温度平坦。因为径向温差ΔT是热应力来源,增殖位错,造成单晶失败,断线。
ΔT=∫f(r)/dr
径向温差是温度梯度在晶体半径上的积分,同样的热场,温度梯度不变,但拉晶的直径越大,径向温差就越大,拉晶越难。再举一下那个例子,如单晶引晶的(5mm左右)直径,径向温差很小,拉制过程中不会增殖位错,反而能慢慢让位错滑移到表面即排除位错,一定长度的引晶后,实现无位错单晶。
我们知道166mm对边宽的单晶圆棒直径规格要求接近240mm,相对于目前普遍的M2规格ф215mm单晶棒,直径大出11%,面积大约25%。按照常识,显然难度是会增加的。但也有可能增加并不会太多,并不需要一个非常大的技术突破才能做。不过,经与一些行业内专家沟通,单晶厂家也不是“只需做微小调整(改造费用极小)”就可实现改造的,主要是热屏和水冷屏内径要加大。
对于216mm单晶,行业普遍采用的热屏内径是270mm,计算可知,晶棒与其间距为(270-216)/2有27mm;而如果不改动热屏,直接拉240mm单晶,则该间距仅15mm。考虑实际过程中:热场对中偏差(±5mm)、晶体直径偏差(±2mm)、晶体晃动(±10mm)、扭曲等方面的异常,15mm是明显不够的,而且热屏太近会导致PL黑角问题。实际热屏内径需要增加到290mm以上。因此只有少部分炉子可以改造。
这里可能有人要问,为什么现在热屏内径是270mm而不是更大一些。原因就是上面提到的纵向温度梯度的需要,如果放大到290mm或更大,热屏内径增大而外径受热场大小局限,其壁厚变薄,保温性能差,导致拉晶的温度梯度变小。所以一般来讲,热屏设计会按晶棒直径的需要,最小化设计。
所以,热屏内径增大后,一个理所当然的变化是,纵向温度梯度随即变小,直接影响晶体生长的拉速,即产出效率与制造成本。
而对于铸造多晶或者铸造单晶则不存在这个问题。现有炉台,不需要动隔热笼的情况下,只需要更换加热器和护板,就可以兼容166硅片。目前在协鑫已经有100多台,阿特斯改造有50台,赛维有少量炉子改造了。电池方面阿特斯已经改造了900MW的166电池产线,据悉盐城工厂将全部改造为166尺寸。天合也在计划改造. 此外使用166类单晶72片组件将达到440瓦。铸造单晶还可以G7开G6,尺寸可以轻松变为185mmⅹ185mm.进一步增大尺寸,到这步恐怕绝大部分单晶炉要报废了。可能大家会说,166mm跟现有电池产线不匹配。但是根据半导体和面板行业的发展趋势,大尺寸一定是发展的趋势。对于新的电池组件投资者一定不是考虑跟你兼容,而是怎么扩大自己的优势,淘汰旧产能,历史更替,滚滚车轮,生生不息。
三、166mm直拉单晶硅的成本增加
与铸锭技术相比,166mm硅片直拉法做大直径单晶最关键的问题还是成本。对成本的影响,主要在圆棒良率、产出效率以及圆转方良率等三方面。
1、圆棒良率
166mm对边宽的硅片,晶棒直径240mm,头尾料相比215mm晶棒至少(仅正比于面积来算)多出25%;如遇到单晶断线,位错部分应反切直径更粗、长度更长的圆棒,大约重量为8kg,多出近40%。
以普通28寸单晶炉,平均投料1000kg,216mm单晶平均良率为86%,计算有埚底和废料+头尾料+断线料约140kg,其中大约包含头尾40kg,断线料80kg,埚底等其他20kg(这部分不变)。如改为拉制240mm晶棒,头尾料增加到50kg,断线料增加为112kg,总不良为182kg。简单除一下,良率即变为81.8%。
2、产出效率
对产出效率的负面影响主要两个方面:一是产出晶棒变短,二是拉速降低。
我们知道,同等长度的240mm晶棒相比216mm增加约25%,对于普通单晶炉,坩埚装料量是固定的,所以最大长度的单晶长度至少(240晶棒头尾料更多,实际更短)少了25%。那对28寸热场,本来拉4200mm晶棒,现在只能拉最多3150mm晶棒。这是什么概念呢?我们知道很多单晶厂家为增加产出,都不惜成本把原26寸热场改大到28寸,目的就是为了把原来只能拉3米长棒子的热场改到能拉4米多长。现在好了,一夜回到解放前……
另外就是拉速,166方单晶,面积比M2增加了25%.拉晶过程是热平衡过程,Q1=ΔH+Q2, 如果按照同样的水冷屏带走的热量,那么拉速要下降25%,即1.2 的拉速,当然可以通过工艺调整拉速保持在1.3~1.4左右。如果为了多带走热量,水冷屏强行增加水压和出水温度,则安全性是个大问题.如果小炉子尺寸小则水冷瓶减薄,单位时间带走的热量更少,从而纵向温度梯度也会降低,晶体拉速进一步降低,。纵向梯度低带来另一个问题,生长界面凹,容易产生断棱,增加引放次数,生产效率进一步降低。
得出这样一个结论,相比215mm单晶,240mm大直径的产出并不会因为直径增加而增加,反而受热屏保温性能的降低而受到较大的影响。
3、圆转方良率
相比于215mm圆棒开157对边宽的硅片,240mm开方成166的利用率明显低很多。简单的几何题,稍微对比可以看出:
即便产出圆棒效率相近,转换到方棒上的利用率却从66.6%降低到60.9%。
综合以上,假定每炉投料量保持在1000kg,假定216圆棒良率86%,理论上能产出的方棒量的与240mm晶棒的对比:
显然,240mm单晶方棒的加工成本高出近10元/公斤,产出量减少约15%。
而对于铸造单晶来说,通过简单的改造,铸锭成本几乎没有增加。因此在大尺寸上,未来更有优势。
四、166mm直拉单晶硅品质影响
从品质上分析,166mm对边宽的硅片,240mm直径硅棒的拉制,最大的潜在风险
是氧含量增加。下图为单晶硅间隙氧来源的示意图,从坩埚中溶解的氧,绝大部分99%从硅溶液的自由表面挥发,少部分在结晶界面处分凝进入晶体中。进入晶体中的氧,与晶棒截面积呈正相关。
据分析,相同热场条件,晶体直径由215mm增加到240mm,氧含量预计增加1-2ppma。大家都知道,单晶中氧含量的增加对效率的影响,肯定是负面的。
五、总结
回到我们最初的问题,166mm直拉单晶真的那么容易吗?我想在武断下结论之前,应该先解决几个问题:
首先,热场的改造,分为两方面。第一,如何加大热屏内径而不至于过多影响温度梯度,这里主要集中在热屏的结构设计;至少要淘汰部分炉子.第二,如何保证氧含量不因晶体直径增加,而过多影响电池效率。氧含量的改进,不仅需在加热器上做文章,如何匹配工艺参数,更是值得深究的命题。
其次,方棒成本的增加还是很明显的。以目前主流单晶制造工艺来分析,预计方棒成本(加工成本)增加幅度为16%左右。这里就应该考虑到最终对客户端发电能力的影响,是否合算。
而对于铸造多晶或者铸造单晶利用现有炉台,不需要动隔热笼的情况下,只需要更换加热器和护板,就可以兼容166硅片。166多晶硅片比预想的来得快。根据半导体和面板行业的发展趋势,大尺寸一定是发展的趋势。在可以预见的未来,新的产线会往166mm铸造单晶方向走。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月23日最新报价,N型复投料人民币价格为RMB40/KG,跌幅为2.44%;N型致密料人民币价格从RMB40/KG掉落至RMB38/KG,变动幅度为-5%。N型颗粒硅人民币价格下滑至RMB37/KG。非中国区多晶硅料美金价格有所变动,最新价格为US$18.5KG。N型183单晶硅片人民币最新价格掉落
近期,随着光伏“抢装潮”节点的临近,终端需求冷却,光伏产业链价格随之呈现回落态势,从硅业分会及第三方机构近期公布的价格来看,光伏产业链价格出现连续下行趋势。其中,多晶硅价格已连续两周价格下调,而硅片则出现三连降。多晶硅环节,继上周硅料价格出现小幅下滑后,本周多晶硅现货市场鲜少成交
本周硅片价格继续下行,其中N型G10L单晶硅片(182*183.75mm/130μm/256mm)成交均价在1.12元/片,周环比跌幅8.20%;N型G12R单晶硅片(182*210mm/130μm)成交均价在1.30元/片,周环比跌幅9.09%;P型G12单晶硅片(210*210mm/150um)成交均价在1.63元/片,周环比持平;N型G12单晶硅片(210*210mm/150μm)成交均
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月23日最新报价,N型复投料主流成交价格下跌至40元/KG;N型致密料主流成交价格为38元/KG,跌幅为5%;N型颗粒硅报价从38元/KG掉落至37元/KG。本周N型182单晶硅片最新人民币价格大幅下跌,最新价格为1.1元/片;N型210单晶硅片人民币价格从1.5元/片下滑至1.45元/片
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月16日最新报价,N型复投料人民币价格为RMB41/KG,N型致密料人民币价格为RMB40/KG。N型颗粒硅人民币价格为RMB38/KG。非中国区多晶硅料美金价格有所变动,最新价格为US$18.7KG。N型182单晶硅片人民币最新价格掉落至RMB1.23/pc,较之前减少了1.6%。N型210单晶硅片
本周硅片价格大幅下跌,其中N型G10L单晶硅片(182*183.75mm/130μm/256mm)成交均价在1.22元/片,周环比跌幅3.17%;N型G12R单晶硅片(182*210mm/130μm)成交均价在1.43元/片,周环比跌幅5.92%;P型G12单晶硅片(210*210mm/150um)成交均价在1.63元/片,周环比跌幅1.81%;N型G12单晶硅片(210*210mm/150μm)成
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月16日最新报价,N型复投料主流成交价格为41元/KG;N型致密料主流成交价格为40元/KG;N型颗粒硅报价为38元/KG,企稳不变。本周N型182单晶硅片最新人民币价格下跌至1.23元/片;N型210单晶硅片人民币价格从1.55元/片下滑至1.5元/片,跌幅为3.23%;N型210R单晶硅片
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月9日最新报价,N型复投料人民币价格为RMB41/KG,N型致密料人民币价格为RMB40/KG。N型颗粒硅人民币价格为RMB38/KG。非中国区多晶硅料美金价格保持在US$19KG。N型182单晶硅片人民币最新价格掉落至RMB1.25/pc,较之前减少了1.57%。N型210单晶硅片人民币价格为RMB1.
本周硅片价格小幅下跌,其中N型G10L单晶硅片(182*183.75mm/130μm/256mm)成交均价在1.26元/片,周环比跌幅1.56%;N型G12R单晶硅片(182*210mm/130μm)成交均价在1.52元/片,周环比跌幅1.30%;N型G12单晶硅片(210*210mm/150μm)成交均价在1.55元/片,周环比跌幅2.52%。本周市场情绪明显转弱,硅片价格涨
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月9日最新报价,N型复投料主流成交价格为41元/KG;N型致密料主流成交价格为40元/KG;N型颗粒硅报价为38元/KG,企稳不变。本周N型182单晶硅片最新人民币价格下跌至1.25元/片,跌幅为1.57%;N型210单晶硅片人民币价格为1.55元/片;N型210R单晶硅片最新报价为1.5元/
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月2日最新报价,N型复投料人民币价格为RMB41/KG,N型致密料人民币价格为RMB40/KG。N型颗粒硅人民币价格为RMB38/KG。非中国区多晶硅料美金价格保持在US$19KG。M10单晶硅片人民币报价保持在RMB1.1/Pc;美金报价为US$0.139/Pc。G12成交价格为RMB1.65/pc;美金报价为
供给、消费、技术、制度、国际合作全方位支持民营企业参与新能源建设水电水利规划设计总院新能源院院长辛颂旭今年年初,习近平总书记在民营企业座谈会上发表重要讲话,明确提出“促进民营经济健康发展、高质量发展”。随后,各相关部委和地方政府积极行动,加快完善鼓励、支持、引导民营经济健康、高质
北极星太阳能光伏网获悉,4月28日晚,阿特斯发布2024年年度报告和2025年第一季度报告。报告显示,阿特斯在2024年度实现营业收入461.65亿元,实现归属于上市公司股东的净利润22.47亿元,经营业绩的贡献主要来源于公司的高质量光伏业务以及高速发展的储能业务。2025年第一季度,阿特斯实现营业收入85.86
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月23日最新报价,N型复投料人民币价格为RMB40/KG,跌幅为2.44%;N型致密料人民币价格从RMB40/KG掉落至RMB38/KG,变动幅度为-5%。N型颗粒硅人民币价格下滑至RMB37/KG。非中国区多晶硅料美金价格有所变动,最新价格为US$18.5KG。N型183单晶硅片人民币最新价格掉落
市场研究机构伍德麦肯兹(WoodMackenzie)最新预测显示,美国将在未来十年新增502GW(DC)光伏装机容量,年均新增规模将在2025-2035年间维持在41-50GW之间。该数据基于2024年创纪录的50GW新增光伏装机容量,并在2025年3月与美国太阳能产业协会(SEIA)联合发布的报告基础上作出更新。若预期成真,2030年美
近期,随着光伏“抢装潮”节点的临近,终端需求冷却,光伏产业链价格随之呈现回落态势,从硅业分会及第三方机构近期公布的价格来看,光伏产业链价格出现连续下行趋势。其中,多晶硅价格已连续两周价格下调,而硅片则出现三连降。多晶硅环节,继上周硅料价格出现小幅下滑后,本周多晶硅现货市场鲜少成交
本周硅片价格继续下行,其中N型G10L单晶硅片(182*183.75mm/130μm/256mm)成交均价在1.12元/片,周环比跌幅8.20%;N型G12R单晶硅片(182*210mm/130μm)成交均价在1.30元/片,周环比跌幅9.09%;P型G12单晶硅片(210*210mm/150um)成交均价在1.63元/片,周环比持平;N型G12单晶硅片(210*210mm/150μm)成交均
2025年一季度国内多晶硅继续呈现“三低一高”的运行状态,即市场价格和供需保持低位,但库存维持高位。二季度市场供需预期维持平衡,但期货蓄水池有望缓解业内库存压力。一季度市场情况供需方面:一季度各硅料企业纷纷响应自律号召,减产降负荷,国内多晶硅企业平均开工率降至历史最低水平40%以下。一
近日,华晟新能源在东南亚市场再传捷报——为泰国橡胶制品龙头企业SriTrangAgro-IndustryPublicCo.,Ltd.(简称“STA”)供货的13.6MW异质结项目群陆续完成并网发电。在该项目中,华晟喜马拉雅系列G12-132异质结组件以地面与水面协同部署的“水陆两栖”模式,在泰国多个地区形成独特的清洁能源矩阵,暹
4月24日,TrendForce集邦发布最新光伏产业链价格。硅料环节本周硅料价格:N型复投料主流成交价格为40元/KG,N型致密料的主流成交价格为38元/KG;N型颗粒硅主流成交价格为37元/KG。交易状况周内,多晶硅市场看跌情绪浓厚,下游拉晶厂对硅料报价接受程度有限,买涨不买跌逻辑,叠加后市需求减速,多晶硅
4月24日,InfoLinkConsulting公布最新光伏供应链价格情况。价格说明InfoLink公示价格时间区间主要为前周周四至本周周三正在执行和新签订的合约价格范围。现货价格主要参考超过100家厂商之资讯。主要取市场上最常成交的「众数」资料作为公示价格(并非加权平均值)、根据市场实际情况酌情调整。多晶硅美
4月23日,能辉科技发布2024年度报告,公司实现营业收入10.97亿元,同比增长85.74%;实现归母净利润5254万元,同比下降9.71%;实现归母扣非净利润4862万元,同比下降9.74%;实现基本每股收益为0.35元/股,同比下降10.26%。财报指出,相较于2023年年末,报告期内光伏产业链上游的多晶硅、硅片、电池片和
“光伏的建材就是让建筑既体现它的功能性、美观性,同时这个建筑能够发电。我相信零碳建筑未来会成为全社会的一种潮流。”近日,隆基绿能董事长钟宝申参加央视财经频道“绿”动未来#x2014;#x2014;《对话》栏目录制时表示,全球深度脱碳的大背景下,零碳建筑将成为潮流并对全球深度脱碳意义重大。当天的
“借问酒家何处有,牧童遥指杏花村”。在古老的山西汾阳市杏花村镇,一座承载着深厚酿酒历史的古城正昂首阔步迈入绿色低碳的新时代。4月27日,由中核汇能(山西)能源有限公司投资,清源科技全资子公司清源易捷设计承建的中汾酒城50MW分布式光伏项目成功并网发电。该项目不仅是国内规模最大的白酒企业
4月27日,中国电力企业联合会、德国莱茵TÜV集团、鉴衡认证中心、爱旭股份、隆基绿能联合于北京发布了《背接触(BC)电池技术发展白皮书》(以下简称《白皮书》)。作为全球首份面向光伏行业和社会公众的BC技术权威报告,《白皮书》系统阐释了BC技术的产业化路径、核心优势与可持续发展潜力,标志着这一
近日,正泰新能与秘鲁领先的可再生能源企业INSOELECSOLAR携手推进的3.2MW光伏项目正式投入运营。该项目位于秘鲁伊卡市的Agrolatina工厂,距离首都利马仅数小时车程。该项目不仅为当地葡萄种植产业注入绿色动能,更以高效光伏技术推动区域可持续发展。项目采用5080块正泰新能自主研发的ASTRON5系列组件
近日,扬州举行钙钛矿产业专题招商会,扬州开发区钙钛矿创新中心现场揭牌。报道中介绍,专题招商会现场8个项目集中签约,总投资约17亿元。8个项目中,产业类项目4个,科创类项目4个,项目签约,标志着扬州开发区在钙钛矿产业领域又迈出了坚实的一步,也为产业的发展注入了新的活力。据悉,本次活动签约
4月21日,钧达股份发布公告称,截至本公告出具之日,香港联交所上市委员会已举行上市聆讯,审议了公司本次发行上市的申请。根据本次发行上市的安排,公司按照有关规定在香港联交所网站刊登本次发行上市聆讯后资料集,该聆讯后资料集为公司根据香港联交所、香港证券及期货事务监察委员会的要求而刊发,
4月21日,全球知名知识产权综合信息服务提供商IPRdaily发布了《全球太阳能电池及组件发明专利排行榜(TOP50)》《全球钙钛矿太阳能电池发明专利排行榜(TOP30)》和《全球TOPCon太阳能电池发明专利排行榜(TOP30)》三大榜单。其中,在全球钙钛矿专利布局前三的企业中,天合光能作为唯一的中国企业,以
4月16日,由中国光伏行业协会指导、晶澳科技主办的沙戈荒专场论坛暨光伏极限挑战团「极境寻光」之旅第二站盛大启幕。继漠河“极寒攻坚”后,本次活动直接跨越至中国排名第四的沙漠#x2014;#x2014;浩瀚壮丽的腾格里,开展“大漠平沙”。政企领导、权威专家、合作伙伴及行业媒体齐聚于此,共同探讨沙漠光
绿色工厂拔地而起,新能源汽车等产业加速布局……作为海南自贸港的重要窗口,海口国家高新区大力培育以绿色为底色的新质生产力,降碳、减污、扩绿与经济增长协同推进,展现出绿色发展新气象。绿色园区建设引领发展2023年12月,海口国家高新区成功入选生态环境部首批城市和产业园区减污降碳协同创新试点
宁夏银川,素有“塞上江南”之称,独特的地理环境使其成为光伏技术极限性能的试金石。这里光照资源丰富,但严苛的环境条件——夏季组件表面温度高达65℃以上、年均80多天的沙尘天气以及昼夜极端温差——对光伏组件的性能和可靠性提出了极高要求。在这一背景下,异质结技术凭借其卓越的发电性能、更低的
4月7日,海南省发展和改革委员会发布关于我省申报第五批能源领域首台(套)重大技术装备推荐名单的补充公示。原文如下:海南省发展和改革委员会关于我省申报第五批能源领域首台(套)重大技术装备推荐名单的补充公示各有关单位:根据《国家能源局综合司关于组织开展第五批能源领域首台(套)重大技术装
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!