行業(yè)低迷，產(chǎn)生的最直接影響就是落后產(chǎn)能被淘汰，優(yōu)秀企業(yè)之間的競爭更加激烈。不斷提高轉換效率，進(jìn)一步降低成本，是所有企業(yè)奮力奔跑的共同方向。
目前，從光伏應用市場(chǎng)占比來(lái)看，晶硅組件產(chǎn)品仍占據著(zhù)90%以上的份額。根據中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )數據，至2017年底，多晶占有70%左右的市場(chǎng)份額，至2022年，市場(chǎng)份額為50%。在度電成本進(jìn)一步加速下降的當下，多晶產(chǎn)品也亟需邁向高效化。
后531時(shí)代，多晶路線(xiàn)進(jìn)一步降本提效的空間在哪里？未來(lái)的多晶主流趨勢又是什么？
金剛線(xiàn)技術(shù)在多晶產(chǎn)線(xiàn)上的百分百應用，大幅度降低了多晶生產(chǎn)成本。但是用金剛線(xiàn)切割多晶硅片，采用常規酸制絨無(wú)法實(shí)現良好的表面織構，甚至無(wú)法形成絨面。
黑硅技術(shù)可以完美解決多晶制絨問(wèn)題，是多晶電池繼續降本提效的必由之路。隨著(zhù)大比例黑硅制絨技術(shù)的規?；瘧?，多晶黑硅與單晶一樣完全兼容PERC電池產(chǎn)線(xiàn)，而且多晶黑硅疊加PERC技術(shù)后可得到額外收益，實(shí)現了累加更優(yōu)的效果。
金剛線(xiàn)+黑硅+PERC“三劍合璧”
在剛剛結束的2018西安CSPV大會(huì )上，保利協(xié)鑫、阿特斯、騰暉光伏、中科院、蘇州大學(xué)等企業(yè)和研究機構匯聚一堂，研討黑硅技術(shù)未來(lái)發(fā)展路徑。保利協(xié)鑫首席技術(shù)官萬(wàn)躍鵬在大會(huì )上表示，保利協(xié)鑫位于揚州的黑硅基地產(chǎn)能將達到近7GW，過(guò)去的一年中累積出貨超過(guò)5億片。
在“黑硅技術(shù)與應用”分論壇上，阿特斯技術(shù)總監王栩生表示，濕法黑硅技術(shù)已經(jīng)完全成熟，目前全國量產(chǎn)設備達到200臺，產(chǎn)能達到25GW以上，且黑硅制絨直接替代常規酸制絨，無(wú)需增加工序。
但是，對光伏行業(yè)來(lái)講，黑硅不是一個(gè)新技術(shù)。
1997年，美國哈佛大學(xué)的科學(xué)家Eric. Mazur等人用飛秒激光脈沖在SF6和Cl2氣體環(huán)境下反復照射硅片表面時(shí)，產(chǎn)生一種圓錐形的尖峰狀陣列結構。當用肉眼觀(guān)察時(shí)，具有這種結構的硅片呈現黑色,故叫“黑硅”。
主流黑硅技術(shù)有兩種：干法制絨的離子反應法（干法黑硅，RIE）及濕法制絨的金屬催化化學(xué)腐蝕法（濕法黑硅，MCCE），前者受設備參數影響較大，后者受硅片質(zhì)量及工藝條件影響較大。
2004年，日本京瓷公司引入了干法黑硅RIE多晶制絨技術(shù)；2008年，以韓國公司為代表的設備廠(chǎng)家開(kāi)始在中國推廣干法黑硅RIE技術(shù)。
但整體上來(lái)說(shuō)，黑硅的市場(chǎng)應用規模并不太大。近兩年，隨著(zhù)金剛線(xiàn)切硅片技術(shù)的大規模應用，黑硅開(kāi)始煥發(fā)生機。
除了能解決外觀(guān)問(wèn)題之外，黑硅還能形成納米級的凹坑、增加入射光的捕捉量，降低多晶電池片的光反射率以推升轉換效率。金剛線(xiàn)切搭配黑硅技術(shù)的工藝，能同時(shí)兼顧硅片端降本與電池片端提效兩方面。
研究表明，由于“背鈍化”和“黑硅陷光”可以完美結合，優(yōu)越的光吸收帶來(lái)電流增益，良好的鈍化實(shí)現開(kāi)壓提升，使得多晶黑硅疊加PERC技術(shù)后可得到額外收益，實(shí)現了累加更優(yōu)的效果，迅速邁向了產(chǎn)業(yè)化。
在西安大會(huì )上，蘇州大學(xué)教授蘇曉東認為，針對黑硅技術(shù)提效是否有瓶頸問(wèn)題，常規絨面反射率24%，濕法黑硅絨面反射率16-18%，以20%內光電效率計算，未來(lái)效率將提升1.5%以上。
在成本方面，與砂線(xiàn)切+普通電池工藝的單位成本相比，金剛線(xiàn)切多晶+濕法黑硅+PERC的電池制造成本僅為其92.7%，而金剛線(xiàn)切多晶+添加劑制絨+PERC則為其93.5%，性?xún)r(jià)比得到了提升。
從下游應用效果來(lái)看，“金剛線(xiàn)+黑硅+PERC”的強力組合，可力促更多的高效多晶產(chǎn)品邁入 “光伏領(lǐng)跑者計劃”，部分產(chǎn)品效率可以滿(mǎn)足“超級領(lǐng)跑者”標準。
可以說(shuō)，多晶金剛線(xiàn)切+黑硅+PERC“三劍合璧”效果更強。根據中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )數據，未來(lái)十年，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，各種組件功率基本上以每年5W以上的增加速度向前推進(jìn)，由于黑硅PERC技術(shù)的大范圍推廣，單多晶組件功率差距基本維持在10W左右。中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )預測，2025年，多晶黑硅PERC組件（60片）功率將達到330W。
大廠(chǎng)提前布局，黑硅PERC成為300W+多晶組件標配
光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史表明，提質(zhì)增效和技術(shù)進(jìn)步是制勝之道。531新政帶來(lái)的行業(yè)波動(dòng)，只不過(guò)是光伏產(chǎn)業(yè)平價(jià)上網(wǎng)征程中的一朵小浪花。
更高效率、更低成本發(fā)展目標下，各大主流廠(chǎng)商已提前做出布局。萬(wàn)躍鵬在西安大會(huì )指出，客戶(hù)數據顯示，目前阿特斯、天合、比亞迪、展宇、東方日升等都已全部轉化為黑硅制絨金剛線(xiàn)硅片，鴻禧、正泰、英利、騰暉、日托光伏等在向黑硅切換過(guò)程中，目前黑硅已占多晶制絨的50%以上，黑硅PERC高效產(chǎn)品層出不窮，已經(jīng)顯示出了巨大市場(chǎng)優(yōu)勢。
王栩生表示，其多晶黑硅P4產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現GW級量產(chǎn)，60片組件功率已經(jīng)超過(guò)300W。P4量產(chǎn)電池效率達到20.4%，未來(lái)將達到21%，度電成本較單晶PERC下降1.2%；組件經(jīng)長(cháng)期戶(hù)外測試平均光衰僅1%，且弱光響應好。此外，其代表未來(lái)技術(shù)的多晶P5超高效硅錠技術(shù)電池平均效率已達21.1%，達到技術(shù)領(lǐng)跑者滿(mǎn)分要求。
保利協(xié)鑫黑硅技術(shù)專(zhuān)家宮龍飛在大會(huì )上表示，經(jīng)下游客戶(hù)測試，多晶黑硅PERC組件290W以上占比9成，300W組件占比超過(guò)半數，電池量產(chǎn)平均轉換效率超過(guò)20.6%。保利協(xié)鑫目前黑硅產(chǎn)能超過(guò)8000萬(wàn)片/月，年底將超過(guò)1億片/月。
宮龍飛表示，保利協(xié)鑫于2016年11月發(fā)布了TS系列濕法黑硅片，并于第二年重磅發(fā)布TS+系列第二代黑硅片。實(shí)測數據顯示，黑硅制絨成本降低約30%，電池效率增益提升至0.5%，而組件功率增益也將提升至5W（60片）。多晶黑硅疊加PERC技術(shù)后，效率高于普通多晶單純使用黑硅或PERC之和，可以實(shí)現了“1+1＞2”的效果。未來(lái)“金剛線(xiàn)+黑硅PERC”技術(shù)將成為300W+多晶組件的標配。
從中國市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，今明兩年將是光伏平價(jià)上網(wǎng)前的過(guò)渡時(shí)期，市場(chǎng)會(huì )充分洗牌，“馬太效應”將會(huì )顯現，在優(yōu)勝劣汰中推動(dòng)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。在平價(jià)上網(wǎng)積極來(lái)臨之際，更高效、更低價(jià)的多晶將有望繼續占據優(yōu)勢市場(chǎng)份額。預計2019年，多晶“金剛線(xiàn)＋黑硅＋PERC”占比將超過(guò)80％，成為高效多晶產(chǎn)品的主流。
