N型高效单晶硅片技术概况及展望-隆基股份韩璐-solarbe文库

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N型高效单晶硅片技术概况及展望隆基股份硅片事业部韩璐产品客服经理 2018. 11. 8 2 LONGi Confidential 2 CONTENTS 内容平价上网对高效电池的需求1 高效单晶的挑战及解决措施未来光伏 N型高效单晶硅的发展趋势 2 3 4 N型高效电池对单晶硅材料要求 LONGi Confidential 3 LONGi Confidential DownstreamUpstream High EfficiencyLower Module Cost Lower BOS Solar PV System The Solar PV module value proposition had been mostly about the lowest production cost High efficiency modules lower BOS costs and improve overall system economicsValue Chain Shifting to Higher Efficiency 72 Ce ll Poly Solar Wafer Cell Module 1.1 高效是降低“度电成本” 最有效的途径一、平价上网对高效电池的需求 Higher efficiency means fewer modules, less mounting hardware, smaller land, etc. 3LONGi Confidential 4 LONGi Confidential 4 Dr. Radovan Kopecek 2018 Mar.nPV, Switzerlant 1.2 高效率高效产能需求， N型潜力巨大 1. 单晶市占率会大幅度提高，高效电池产能远快于 ITRPV2018预测； 2. 相比 P型电池， N型高效电池（ HIT， N-PERT、 IBC等）由于高转化效率等优势更具竞争力，市场份额会不断提升。（阻碍因素 1. N型硅片成本较高 8； 2. 初期投资大设备因素等 LONGi Confidential 一、平价上网对高效电池的需求 5 LONGi Confidential Progress in Photovoltaics Research Applications, 2016, 24101319-1331. 2.1 不同电池结构转化效率与硅材料少子寿命、电阻率的关系 1）转化效率越高的电池结构对少子寿命越敏感，要求越高； 2）电阻率对部分电池结构影响较大，通常来看电阻率低转化效率更高； a AL-BSF b PERC c PERT d SHJ e IBCstd f IBCopt g TOPCon LONGi Confidential 二、 N型高效电池对单晶硅材料要求 Note 电阻率越低，少子寿命也越低平衡如何把握 P型 LID问题 5 6 LONGi Confidential 2.2 N型高效电池对单晶硅材料需求晶体不同位置因为氧碳含量、寿命、电阻率、热历史等的差异，对电池效率影响不同；通过优化品质指标，可减少这种差异。 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 0 1000 2000 3000 4000 5000 效率少子寿命 /U S 晶体位置寿命 -WCT120 转化效率 1 2 3 4 5 6 LONGi Confidential 2018/11/13 6 二、 N型高效电池对单晶硅材料要求 7 LONGi Confidential 降低氧含量氧是硅中第一大杂质，降低氧含量能够有效降低光衰，减少同心圆、黑心、低效出现几率；降低碳含量碳与硅同主族，属于非电学杂质，但能够促进氧的聚合和沉淀；减少缺陷晶体中的缺陷亦会形成复合中心；降低金属含量金属大多都是深能级杂质；实现高纯管控，减少金属污染能够有效提高晶体寿命。降低碳含量降低施主减少缺陷降低金属含量降低氧含量高效单晶 3.1 单晶品质提升主要路径 LONGi Confidential 2018/11/13 三、高效单晶的挑战及解决措施 7 8 LONGi Confidential CZ工艺过程提升车间环境洁净度优化拉晶工艺制程开发更纯坩埚及涂层提升自动化水平各类与原料接触工具的开发硅料清洗破碎优化原料分类清洗标准开发新型硅料破碎设备及工艺多晶硅原料提高硅料纯度进检标准提高拉晶原料分类标准提高不合格料退出标准单晶炉热场高纯热场部件的规模应用严格热场部件使用管理高纯新材料开发纯度提升 3.2 聚焦关键品质问题 ---提升高纯，减少金属污染 LONGi Confidential 8 三、高效单晶的挑战及解决措施 9 LONGi Confidential 3.3 聚焦关键品质问题 ---原料纯度 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0 6 11 16 22 27 32 38 43 48 54 59 65 70 75 81 86 91 97 特级料一级料二级料结晶百分比电阻率规格 0.81.8Ω.cm 少子寿命（归一化）不同纯度硅料对应单晶寿命 LONGi Confidential 原料纯度差异造成的少子寿命差异，特别在 N型单晶中更为明显；国产多晶硅料还需要进一步提升纯度。 8648 7386 6792 7685 4965 6300 A B C D E F N型单晶使用不同厂家原料寿命值少子寿命 9 三、高效单晶的挑战及解决措施 10 LONGi Confidential 3.3 聚焦关键品质问题 ---硅料破碎 /清洗 LONGi Confidential 7973 7397 7000 7200 7400 7600 7800 8000 8200 X-1 X-2 少子寿命 /U S 不同破碎方式寿命对比 7.8 Old process New Process 少子寿命 10 硅料破碎环节是金属杂质污染的源头之一，金属杂质的引入会显著降低少子寿命；优化后的清洗工艺显著降低过程中杂质的引入，提高少子寿命。不同清洗方式寿命对比 10 三、高效单晶的挑战及解决措施 11 LONGi Confidential 金属 A厂家 B厂家 C厂家铁（ Fe） 24 silicon heterojunction solar cells on Meyer Burger’s mass production tools and how wafer material impacts cell parameters 4.3 薄片效率验证四、未来光伏 N型高效单晶硅的发展趋势 LONGi Confidential 20 21 LONGi Confidential M2 Or Bigger 4.4 大尺寸标准化 9 2 2 1 1 1 4 2 4 3 2 1 3 0 2 4 6 8 10 12 全方片（ 156.75*220） 157 157.25 157.35 157.75 158.75 全方片（ 158.75*223） M4（ 161.7*211） N型 P型更大尺寸需求汇总（ N/P型） LONGi Confidential 21 四、未来光伏 N型高效单晶硅的发展趋势 22 LONGi Confidential 高效定制化低成本高纯度，高寿命，低缺陷，低杂质工艺提升及成本持续降低电阻率、尺寸规格，其他品质指标 LONGi Confidential 22 四、未来光伏 N型高效单晶硅的发展趋势 4.5 汇总 23 LONGi Confidential 隆基与您同行 THANKS 善用太阳光芒创造绿能世界 Utilizing solar energy, Building a green world 我们致力成为单晶硅产品的领航者，为全球光伏电站贡献更高效率。我们致力成为光伏产业忠实的伙伴，为客户投资创造更大价值。我们致力推动光伏产业发展，为子孙后代创建绿色地球。