Анотація: Наразі сонячна батарея в основному використовує кристалічні кремнієві матеріали, але національна політика «531» сприяє поступовому збільшенню частки монокристалів кремнію. Обгін досягнуто в 2020 році. Ця стаття зробить технологічний прорив у кремнії. І поточні ринкові показники монокристалів кремнію ілюструють переважну тенденцію монокристалів кремнію.
Як ми всі знаємо, ланцюг фотоелектричної генерації електроенергії в основному включає п’ять ланок: кремнієві матеріали, кремнієві пластини, сонячні елементи, сонячні модулі та продукти системного застосування. Серед них кремнієві матеріали та кремнієві пластини належать до верхніх ланцюгів промислового ланцюга; сонячні батареї та компоненти батарей належать до середнього ланцюга промисловості; а продукти системного застосування є нижчими ланками галузі. Відповідно до хімії, яка використовується при виготовленні сонячних елементів, їх можна розділити на три категорії: перша категорія - це кристалічні кремнієві сонячні батареї, які в основному включають монокристал кремнію та полікристалічний кремній; друга категорія - тонкоплівкові сонячні елементи, які в основному включають тонкоплівкові батареї на основі кремнію, мідно-індієві галій-селенові батареї, кадмієві телуридні батареї та арсенідні батареї галію; третя категорія - сонячні батареї нового типу, в основному включають перовскітні елементи, чутливі до барвників, полімерні сонячні елементи та колоїдні квантові точки клітини. Тонкоплівкові батареї та сонячні батареї нового типу не використовувалися через їх низький коефіцієнт конверсії, погану стабільність та високу вартість виробництва порівняно з елементами з кристалічного кремнію. Технологія масового виробництва тонкоплівкових сонячних батарей ще не зріла, а сонячна батарея нового типу клітини все ще знаходяться на стадії лабораторних досліджень і розробок. Тому в даний час батареї масового виробництва та комерціалізації в основному є батареями з кристалічним кремнієм.
Рисунок 1 Потужність виробництва полікремнію 2015-2017 рр. (10 000 т/рік)
Згідно зі статистичними даними філії Silicon Industry, потужність виробництва полікремнію в Китаї поступово збільшувалася з 2015 по 2017 рік. Річна виробнича потужність становила 169 000 тонн, 210 000 тонн і 276 000 тонн відповідно. У порівнянні з 2015 роком, потужність виробництва зросла на 20% у 2015 році. Порівняно з 2016 роком темпи зростання виробничих потужностей полікремнію в 2017 році склали 31,43% За цими даними, станом на 2017 рік потужності з виробництва полікремнію в Китаї поступово збільшувалися. Однак, згідно з аналізом експертів з Фотоелектричного професійного комітету Китайського товариства відновлюваної енергетики, головною причиною такої ситуації є те, що полікремнієвий процес є простішим і меншим за ціною в порівнянні з монокристалом кремнію. електростанції, фотоелектричні модулі можуть принести підприємствам більше переваг. Багато короткострокових переваг. Однак після введення політики «531» фотовольтаїка матиме тенденцію до поширення, частка монокристалів кремнію поступово збільшуватиметься, а ринок полікристалічного кремнію зменшиться.
(1) Технологія різання зріла, а вартість значно знижена. Незалежно від того, чи це монокристал кремнію чи полікристалічний кремній, його спочатку готують на кремнієві стрижні або злитки кремнію, а потім нарізають до відповідної товщини за допомогою технології різання. Традиційна технологія різання в основному використовує дріт із легованої сталі для приводу абразиву з карбіду кремнію для різання вперед і назад. В останні роки технологія алмазного дроту замість дроту з легованої сталі швидко розвивається в технології різання монокристала кремнію.Швидкість різання алмазного дроту є високою, споживання енергії низьке, а втрати кремнієвого матеріалу значно зменшуються . І ця технологія використовується при виготовленні монокристалів кремнію. Китай розвинувся дуже зріло і рухається до масового виробництва, що знизило вартість всього процесу виробництва монокристала кремнію. Однак цей процес ще не застосовувався до полікремній.
(2) У порівнянні з полікристалічним кремнієм ефективність перетворення монокристалічної фази кремнію покращена. Основна технологія виробництва кристалічних кремнієвих елементів завжди була в руках компаній США, Німеччини, Японії та інших країн. Лише в 2005 році була освоєна технологія виробництва кристалічного кремнію. При масовому виробництві їй також приділяли увагу до вдосконалення та дослідження та розробки досліджень та розробок технології кристалічних кремнієвих елементів. Нещодавно Державна ключова лабораторія енергетичних технологій Trina Solar Technology спільно розробила та синтезувала малі монокристалічні елементи, і ефективність лабораторії досягла 24,4%, тоді як ефективність перетворення лабораторії полікристалічного кремнію, досліджена та розроблена Trina Solar, досягла лише 21,25%, що на нинішньому найвищому рівні. , Створення світового рекорду. З точки зору масового виробництва, згідно з останніми даними Фотоелектричного професійного комітету Китайського товариства відновлюваної енергії, ефективність звичайних монокристалічних елементів становить від 20,5% до 22,5%, а ефективність елементів полікристалічного кремнію становить від 18% до 21%. % Конверсія кремнієвих монокристалічних модулів Ефективність вища, ніж у полікремнієвих.
Згідно з публічною інформацією, починаючи з 2018 року, через політику та явище відмови від світла, ціна кремнієвих пластин продовжувала падати, а ціни на монокристалічний та полікристалічний кремній впали одночасно, надаючи більший вибір для кристалічних кремнієвих сонячних елементів. Починаючи з 2018 року, виробництво кремнієвих одиночних пластин продовжує зростати, що становить у цьому році дві третини виробничих потужностей пластин кристалічного кремнію. Виробництво полікремнієвих пластин продовжувало знижуватися. З точки зору даних, коли цінова конкуренція не сильно відрізняється, частка монокристалів кремнію на частці ринку зростає.
Завдяки попереднім державним субсидіям ринок полікремнію спонукав підприємства встановлювати велику кількість наземних електростанцій, і ринок полікремнію демонстрував процвітаючу сцену. Однак із коригуванням національної політики ринок повернувся разом із основними Прориви в технології монокристалів кремнію, вартість виробництва була величезною. Такі фактори, як скорочення, принесли хороший простір для розвитку ринку монокристалів кремнію.Тому в майбутньому сонячні батареї будуть більш схильні до поля монокристалів кремнію.