湿法黑硅助力多晶硅片平价上网-宫龙飞

保利协鑫晶体与切片事业二部 GCL-Poly Crystal and Wafer BU.II 湿法黑硅助力多晶硅片平价上网 保利协鑫 · 宫龙 飞 二零一八 · 中国西安  近十多年来，晶硅组件产品仍占据着光伏应用市场 90%+的份额。  根据 ITRPV2018预测，至 2018年底 ，多晶硅组件 占有 50%+的市场份额。  晶硅 市场总量仍在扩大， 增量 部分将以单晶为主 ，多晶市场增长缓慢。 Data from: ITRPV 9th Edition 2018, 2018.09 1. 行业 背景 (1/4)——多晶硅片仍是光伏市场的主要材料 1. 行业 背景 (2/4)——降本提效是光伏平价的主要途径 • 1976-2017： LR=22.8% • 2006-2017： LR=39.1% LR： 组件售价经验系数 是指 装机量每提升一倍，组件售价的降低率。 ① 度电成本持续降低，近 10年来的降速更快 ; ② 度电成本降低，依赖于组件功率的提升和 制造成本的下降； ③ 2017年，全球累计装机超过 400GWp； 2014 2017 组件售价 ($/W) 0.66 0.34 组件效率 (%) 16.3 17.7 累计装机量 (GWp) 184 414 Data from: ITRPV 9th Edition 2018, 2018.09 1. 行业 背景 (3/4)——成本逐年下降，金刚线技术规模应用 Data from: GCL Research, Energy Data from: ITRPV 9th Edition 2018, 2018.09 ① 硅体材料占总成本 的 30%； ② 金刚 线切片技术的 快速推广 ，大幅降低 硅片的制 造 成本； 265 270 275 280 285 290 295 17.30% 80.20% 3.05% 2.50% 75.02% 21.93% 0.13% 12.22% 84.37% 3.27% DW Black-Si Black-Si+PERC 多 晶 组 件 功 率 分 布 (W ) 1. 行业 背景 (4/4)——多晶 降本 路线清晰，提效迫在眉睫 ① 常规电池工艺下，金刚线多晶直接制绒的组件主流档位为 270W，低效档位逐步被淘汰； ② 多晶黑硅组件 主流档位 275W以上； ③ 60pcs黑硅 PERC组件 可实现 290+W， 72pcs黑硅 PERC可 实现 350+W组件； ④ 黑硅是多晶提效的必由之路 ， 黑硅 +PERC技术 将进一步提升多晶硅片的性价比和市场竞争力； 黑硅片 低 减薄 效率 优 产能 高 成本 低 药耗 少 更 环保 ① 正面 与 背面 相结合 ； 设备产能增加接近 100%，加工成本降低 40%以上 ， 排废量降低接近 50%； 2. 多晶硅片黑硅现状及发展方向 (1/3) • 协 鑫、阿特斯、天合、比亚迪、展宇、东方日升等都已 全部 转化为黑硅制绒金刚线硅片。 • 鸿禧、正泰、英利、腾晖、日托光伏等客户在向黑硅切换过程中。 据不完全统计 ： 1. 多晶制绒分添加剂和黑硅两种，黑硅已占多晶制绒的 50%左右。 2. 国内 干法黑硅 设备 30台 左右 ， 大部分处于闲置或不满产状态 。 3. 湿法黑硅 设备估计在 200台以上 (折合 200pcs)， 产 能超过 20GW， 纳鑫工艺半数以上。 2. 多晶硅片黑硅现状及发展方向 (2/3) 黑硅 降本提效 槽式 单面 大产能 (400pcs) …… 药剂 规格 浪费 单机提产降耗 是快速降低成本的捷径： ① 单面黑硅： 槽式、链式； ② 单机提产： 120pcs花篮、 300-400pcs机台； ③ 提升良率； ④ 优化孔型，提升 转换效率； ⑤ 药剂单耗： 常规药剂和添加剂 种类及 单耗 的减少； ⑥ 规格浪费： 行业规范，减少浪费； 良率 转换 效率 2. 多晶硅片黑硅现状及发展方向 (3/3) Customer B 3. 黑 硅电池及组件 (1/4) 3. 黑 硅电池及组件 (2/4) T y p i c a l Ef f . C T M C a l . M - p o we r T y p i c a l M - p o we r DW 1 8 .8 0 % 9 9 .6 0 % 2 7 4 .5 8 2 7 0 B - s i 1 9 .2 0 % 9 8 .7 0 % 2 7 7 .9 2 2 7 5 B - s i + P ER C 2 0 .3 0 % 9 8 .5 0 % 2 9 3 .3 3 290 3. 黑 硅电池及组件 (3/4) W a v e L e n g t h ( n m ) R e f l e c t i v i t y ( % ) 1 0 0 09 0 08 0 07 0 06 0 05 0 04 0 03 0 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 V a r i a b l e C e l l R e f . _ C e l l C e l l R e f l e c t i v i t y 常规组件 Common module 黑 硅组件 B-si Module +(3.0-4.0W) 3. 黑 硅电池及组件 (4/4) 黑硅布局 实验室研发 小试 中试 完成 量产机设计 首条黑硅线 投产 2GW黑硅 产线达产 5GW TS+黑 硅 大技改 4. GCL黑硅产能及成本路线 (1/3) 4. GCL黑硅产能及成本路线 (2/3) RIE TS TS+ ￥ 0.12-0.15/pcs ￥ 0.20-0.25/pcs ￥ 0.30-0.40/pcs 直接制绒 添加剂 ￥ 0.12-0.13/pcs 我们的目标： 以接近酸 制绒的成本， 实现 ” 完美 ” 的黑硅绒面和转化效率 。 Our goal is to spend common acid texture cost to get a perfect black-si & a high cell efficiency performance. 4. GCL黑硅产能及成本路线 (3/3) 5. GCL黑硅 特性 (1/5)- 拥有正反面的黑硅硅片 更多硅片选择，更多效率增益。 We have more types of silicon wafers for cells to gain more power. • 156.75、 157.00、 157.75、 158.75、 161.75mm…… • S3 (B-doped) & S4 (Ga-B co-doped) 5. GCL黑硅 特性 (2/5)- 多种选择，更多增益 硅片种类 边长 ( m m ) 面积增加 ( m m 2 ) 瓦数增加 W ( 6 0 片) ? 1 6 1 . 7 5 6 . 4 8 % 1 7 . 8 2 H6 1 5 8 . 7 5 2 . 5 7 % 7 . 0 6 H2 1 5 7 . 7 5 1 . 2 8 % 3 . 5 2 H1 1 5 7 . 0 0 0 . 3 2 % 0 . 8 8 B L ( 基线) 1 5 6 . 7 5 - 2 7 5 5. GCL黑硅 特性 (3/5)- 模糊境界， 完美晶花 ① 硅中的重金属离子影响硅材料的少子寿命； Heavy metal will effect the minority carrier lifetime. ② 多晶铸锭中，体硅材料中存在一定的金属残留 (右下图 )； Some metal residual existed in bulk DW wafer. ③ 采用 ICP-MS每天 监控各产线药液 末期的重金属残留水平 ； Metal residual in B-si wafers were tested by ICP-MS each day. ④ Ag的残留水平与体硅材料中的铁残留水平相当，甚至更低； Ag residual in the bulk B-si wafer were main from MCCE process, which concentration is less than Fe concentration in bulk DW wafer after cleaning process. Ag Fe Cr Ni Cu Zn DW-Wafer - 36.78 2.04 1.38 2.10 3.78 单位： ppbw 黑 硅硅片中金属残留 Metal residual in Bulk B-si wafer 金刚线硅片中金属残留 Metal residual in Bulk DW wafer ICP-MS/MS (Agilent, 8900) 5. GCL黑硅 特性 (4/5)- 金属残留， 全面 监控 引入黑硅硅片分选机，监控硅片外观不良及隐裂， Surface defects and cracks in each B-si wafer were selected by silicon wafer auto-sorter. - 降低隐裂发生率： 优化产线工艺，不断降低自动化引入中 对硅片 隐裂的产生； to reduce the crack defect in each B-si wafer. - 硅片机检全覆盖： 检测 每一片 黑 硅的外观及隐裂，确保出货硅片的质量。 to reject bad surface feature wafers by sorting each B-si wafer. 5. GCL黑硅 特性 (5/5)- 自动分选，更多保障 黑 硅客户 群 6. 总 结 协鑫（集团）控股有限公司 www.gcl-power.com 苏州 地址 :江苏省苏州工业园区新庆路 28号协鑫能源中心 电话 : 86-512-6853 6666 传真 : 86-512-6983 2396 上海 地址 :上海市浦东新区世纪大道 100号环球金融中心 68楼 电话 : 86-21-6857 9688 传真 : 86-21-6877 8699 香港 地址 :香港九龙柯士甸道西一号环球贸易广场 17楼 电话 : 852-2526 8368 传真 : 852-2526 7638