تکامل مونو سیلیکون ویفر در حال افزایش است

- Aug 01, 2019-

منبع: eqmagpro


Bigger Ingot


در سال های اخیر ، فناوری های PV به سرعت در حال پیشرفت بوده اند. با توجه به سلول ، فن آوری های PERC با راندمان بالا ، سلولهای دو شاخه ای و سیلیکون سیاه به تدریج تولید انبوه را آغاز کرده اند ، در حالی که فن آوری های نوع N و ناهمگن عملکرد جای جای دیگری را در بازار به دست آورده اند. با توجه به ماژول ، فن آوری های دو شیشه ، نیمه سلولی ، چند بوبری و سلول های زونا دارای صنعتی شدن در مقیاس بزرگ بوده اند. با توجه به ویفر سیلیکونی تک کریستالی ، پیشرفتهای بسیاری در زمینه فناوری انجام شده و قابل توجه تر ، ویفر بزرگتر و بزرگتر می شود.

 

قبل از سال 2010 ، ویفرهای سیلیکونی تک رنگ به اندازه 125 میلی متر با عرض 125 میلی متر (قطر شمش سیلیکون f164mm) و چند ویفر 156 میلی متر (f200mm) هستند. پس از سال 2010 ، ویفرهای 156 میلی متری سهم فزاینده ای را به خود اختصاص داده و به جریان اصلی تبدیل شده اند. ویفرهای نوع 125 میلیمتری P تقریباً در سال 2014 از بین رفتند ، فقط برخی از سلولهای IBC یا HIT. در پایان سال 2013 ، LONGi ، Zhonghuan ، Jinglong ، Solargiga و Comtec به طور مشترک استانداردهای ویفرهای M1 (156.75-f205mm) و M2 (156.75-f210mm) را صادر کردند. بدون تغییر اندازه ماژول ، M2 می تواند قدرت ماژول را بیش از 5Wp افزایش دهد ، به سرعت تبدیل به جریان اصلی شود و وضعیت را برای چند سال حفظ کند. در آن دوره ، چند ویفر M4 (161.7-f211mm) نیز در بازار وجود داشت که مساحت آن 5.7٪ بزرگتر از M2 بود و چنین ویفرها عمدتاً در ماژولهای دو جداره N-Type اعمال می شدند.

 

در نیمه دوم سال 2018 ، به دلیل تشدید رقابت در بازار ، بسیاری از شرکت ها دوباره توجه خود را به ویفرهای سیلیکونی معطوف کردند ، به امید افزایش قدرت ماژول ها با گسترش اندازه ویفرهای سیلیکونی برای تضمین رقابت محصولات. یک روش برای کپی کردن نسخه M2 ، افزایش عرض در ویفر ، به عنوان مثال به 157 میلی متر ، 157.25 میلی متر یا 157.4 میلی متر ، بدون افزایش اندازه ماژول است ، اما افزایش قدرت بدست آمده محدود است ، نیاز به دقت تولید افزایش یافته است ، و سازگاری در صدور گواهینامه ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد (به عنوان مثال عدم تحقق نیاز فاصله خزش UL). روش دیگر پیگیری مسیر افزایش پهنای عرض ویفر از 125 میلی متر به 156 میلی متر و افزایش اندازه ماژول مانند ویفر شبه مربع 158.75 میلی متر یا ویفر مربع (f223mm) است که دوم باعث افزایش ناحیه ویفر می شود 3٪ ، که قدرت ماژول 60 سلولی را تقریبا با 10Wp افزایش می دهد. در همین حال ، برخی از تولید کنندگان ماژول از نوع N ویفرهای 161.7mm M4 را انتخاب می کنند. برخی از شرکت ها قصد دارند ویفرهای 166 میلی متر را راه اندازی کنند.

 

Wafer size increase

 

حال بیایید نگاهی بیندازیم که چرا اندازه ویفر بزرگتر و بزرگتر می شود.

 

از منظر تولید ، اساساً میزان تولید سلول و ماژول (ویفر / ساعت ، ماژول در ساعت) ثابت است و افزایش اندازه ویفر می تواند باعث افزایش قدرت سلولها یا ماژولهای تولید شده در واحد زمان شود که می تواند باعث کاهش تجهیزات ، نیروی انسانی و حتی سایر هزینه های Wp شرکت ، از این طریق هزینه های تولید سلول ها و ماژول ها کاهش می یابد ، به خصوص هنگامی که ویفرهای 125 میلی متری به ویفرهای 156 میلی متر تبدیل می شوند.

از منظر هزینه سیستم نیروگاه ، گرفتن نیروگاه زمینی به عنوان نمونه ، با همان کارآیی ، ماژول بدلیل اندازه ویفر بزرگتر قدرت بیشتری به دست می آورد ، در حالی که تعداد ماژول های موجود در یک رشته بدون تغییر باقی می ماند ، در نتیجه ، راندمان ماژول در یک براکت بر این اساس افزایش می یابد ، و هزینه های پایه و پایه شمع در هر Wp کاهش می یابد. وقتی ماژول های بزرگ تأثیر کمی در سرعت حمل و نقل و نصب دارند ، راندمان نصب ماژول ها و براکت ها در هر Wp افزایش می یابد. از آنجا که ظرفیت هر آرایه توسط اینورتر تعیین می شود و می توان آن را ثابت قلمداد کرد ، ماژول های پرقدرت می توانند باعث کاهش استفاده از جعبه های کمباین یا اینورترهای رشته ای شوند و کاهش استفاده از براکت ها می تواند باعث کاهش رد پای آرایه شود (با توجه به جلو فاصله پشتی و فاصله چپ و راست براکت ها) و کاهش تعداد براکت ها و ردپای آنها می تواند استفاده از کابل های برق را کاهش دهد. تخمین زده می شود که یک ماژول 425 وات با استفاده از ویفر 166 میلی متر می تواند در مقایسه با ماژول 380Wp با استفاده از ویفر M2 هزینه هر دو BOS حداقل RMB0.05 / Wp را ذخیره کند. اگر از یک ردیاب استفاده شود یا در منطقه خارج از کشور که هزینه نیروی کار زیاد است ، هزینه های بیشتر BOS ذخیره می شود.

 

Benefit of large wafer

 

دو نکته فوق نشان می دهد که هنگامی که تولید و حمل و نقل تجهیزات مشکلی ندارد ، اندازه ویفر باید تا حد امکان بزرگتر باشد تا هزینه های بیشتر سلول و ماژول و هزینه های BOS سیستم صرفه جویی شود. به همین دلیل ، تولید کننده سلولهای نازک فیلم کادمیوم تلورید First Solar به طور مستقیم اندازه ماژول را از نسل چهارم 1200 * 600mm به 2009 * 1232mm افزایش می دهد. مساحت ماژول نزدیک 2.5m2 و وزن 35 کیلوگرم وزن باید حداکثر مقدار بدست آمده پس از تحلیل جامع باشد. برای ماژول های کریستالی سیلیکون ، لازم است از این تغییر صنعت استفاده کنید تا اندازه را به حالت پایدارتر و مقرون به صرفه تر تنظیم کنید ، درست مانند تنظیم از 125 میلی متر به 156 میلی متر. با توجه به مقاله WeChat با عنوان "تحقق اندازه یك بزرگ ویفر آسان تر است" ، یك عامل اصلی بزرگتر كردن ویفرها كوره انتشار است. برای اینکه ویفرها در یک کوره پخش با قطر محدود بزرگتر شوند ، ویفر سیلیکونی شبه مربع تک رنگ باید نسبت به ویفر سیلیکونی تک قطبی مربعی دارای مزایای خاصی باشد.

 

Diffusion furnace section

 

در نتیجه ، ویفرهای بزرگ می توانند ارزش آشکاری را برای صنعت فتوولتائیک به ارمغان آورند. شرکتهای بزرگ باید از این فرصت استفاده کنند تا اندازه ای را برای سالها نسبتاً پایدار نشان دهند تا سرمایه گذاری های مکرر در هزینه های تبدیل خط تولید و مجوز ماژول کاهش یابد. ویفر سیلیکونی تک رنگ 166 میلی متری ، به عنوان حداکثر اندازه سازگار با تمام خطوط تولید ، به نظر می رسد در مرحله فعلی گزینه خوبی است. A