출처 : eqmagpro
최근에는 PV 기술이 급속히 발전하고 있습니다. 셀에 관해서는 고효율 퍼크 (PERC), 이가 셀 (biifacial cell) 및 블랙 실리콘 기술이 점차 양산을 시작했으며 N 형 및 헤테로 접합 기술은 시장에서 발판을 확보했다. 모듈에 관해서는 이중 유리, 하프 셀, 멀티 버스 바 및 산형 셀 기술은 대규모 산업화를 실현했습니다. 단결정 실리콘 웨이퍼와 관련하여 많은 기술적 진보가 이루어졌으며 주목할 만하게 웨이퍼가 커지고 있습니다.
2010 년 이전의 단결정 실리콘 웨이퍼는 125mm 너비 (f164mm 실리콘 잉곳 직경)와 몇 156mm (f200mm) 웨이퍼의 소형 크기입니다. 2010 년 이후에 156mm 웨이퍼가 점차 더 많이 점유되어 주류가되었습니다. 125mm P 형 웨이퍼는 2014 년경에 거의 제거되었으며 일부 IBC 또는 HIT 셀만 제거되었습니다. 2013 년 말 LONGi, Zhonghuan, Jinglong, Solargiga 및 Comtec은 M1 (156.75-f205mm) 및 M2 (156.75-f210mm) 웨이퍼 표준을 공동으로 발급했습니다. 모듈의 크기를 변경하지 않고도 M2는 모듈 전력을 5Wp 이상 증가시켜 주류로 급속하게 자리 잡아 몇 년 동안 상태를 유지할 수 있습니다. 이 기간 동안 시장에 나와있는 M4 (161.7-f211mm) 웨이퍼가 M2에 비해 5.7 % 더 많았으며이 웨이퍼는 주로 N 형 이단 모듈에 적용되었습니다.
2018 년 하반기에는 시장 경쟁이 치열 해지면서 많은 기업들이 실리콘 웨이퍼의 크기를 확장하여 제품 경쟁력을 높이기 위해 모듈의 성능을 높이기 위해 다시 실리콘 웨이퍼에 관심을 돌 렸습니다. 하나의 방법론은 모듈의 크기를 증가시키지 않으면 서 M2의 복사를 복사하고, 예를 들어 157mm, 157.25mm 또는 157.4mm로 웨이퍼를 가로 지르는 폭을 계속 증가 시키지만 얻어지는 전력의 증가는 제한적입니다. 생산 정확도가 향상되고 인증 호환성이 영향을받을 수 있습니다 (예 : UL의 연면 거리 요구 사항을 충족하지 못함). 또 다른 방법론은 125mm에서 156mm까지 웨이퍼를 가로 지르는 폭을 증가시키는 경로를 따르고, 158.75mm 사각 웨이퍼 또는 정사각형 웨이퍼 (f223mm)와 같은 모듈의 크기를 증가시키는 것이다. 후자는 대략 웨이퍼 면적을 증가시킨다 3 %, 이는 60 셀 모듈의 전력을 거의 10Wp 증가시킵니다. 한편 일부 N 형 모듈 제조업체는 161.7mm M4 웨이퍼를 선택한다. 일부 기업들은 166mm 웨이퍼를 출시 할 계획입니다.
이제 왜 웨이퍼 크기가 커지는지 살펴 보겠습니다.
생산 측면에서 셀 및 모듈 (웨이퍼 / 시간, 모듈 / 시간)의 생산 속도는 기본적으로 고정되어 있으며 웨이퍼 크기의 증가는 단위 시간당 생산되는 셀 또는 모듈의 전력을 향상시킬 수있어 인력 및 회사의 Wp 당 기타 비용을 줄임으로써 특히 125mm 웨이퍼를 156mm 웨이퍼로 전환 할 때 셀 및 모듈의 제조 비용을 절감 할 수 있습니다.
발전소 시스템 비용의 관점에서 볼 때 지상 전력 발전소를 예로 들자면 동일한 효율성으로 모듈은 더 큰 웨이퍼 크기로 인해 더 높은 전력을 얻는 반면 문자열의 모듈 수는 변하지 않는다. 그에 따라 단일 브래킷의 모듈 효율이 증가하고 Wp 당 브래킷 및 파일 기초의 비용이 절감됩니다. 대형 모듈이 운송 및 설치 속도에 거의 영향을 미치지 않으면 Wp 당 모듈 및 브래킷의 설치 효율이 향상됩니다. 어레이 당 용량이 인버터에 의해 결정되고 고정 된 것으로 간주 될 수 있기 때문에 고전력 모듈은 결합기 박스 또는 스트링 인버터의 사용을 줄일 수 있으며 브래킷 사용을 줄이면 어레이의 공간을 줄일 수 있습니다 뒷면 간격 및 브래킷의 왼쪽 및 오른쪽 간격), 브래킷 수 및 발자국 수가 감소하면 전원 케이블 사용량이 줄어들 수 있습니다. 166mm 웨이퍼를 사용하는 425Wp 모듈은 M2 웨이퍼 (둘 다 72 셀 유형)를 사용하는 380Wp 모듈과 비교하여 BOS 비용을 최소 RMB0.05 / Wp까지 절감 할 수 있습니다. 추적 장치를 사용하거나 노동 비용이 높은 해외 지역에서는 더 많은 BOS 비용이 절약됩니다.
위의 두 점은 장비 생산 및 운송에 문제가없는 경우 웨이퍼 및 모듈 비용과 시스템 BOS 비용을 줄이기 위해 가능한 한 웨이퍼 크기가 커야 함을 보여줍니다. 이러한 이유로, 카드뮴 텔루 라이드 박막 전지 제조업체 인 퍼스트 솔라 (First Solar)는 모듈 크기를 4 세대 1200 * 600mm에서 2009 * 1232mm로 직접 증가시킵니다. 모듈 영역 ( 2.5m2 근처 ) 과 무게 ( 35kg ) 는 포괄적 인 분석 후에 얻은 한계 값이어야합니다. 결정질 실리콘 모듈의 경우 125mm에서 156mm까지의 조정과 같이 크기를보다 안정적이고 경제적 인 것으로 조정할 수있는 업계 변화 기회가 필요합니다. "단결정은 대형 웨이퍼 크기를 더 쉽게 구현할 수있다"라는 제목의 WeChat 기사에 따르면, 웨이퍼가 더 커지지 않도록하는 주요 요인은 확산로입니다. 제한된 직경을 갖는 확산로에서 웨이퍼를 더 크게 만들기 위해, 의사 - 정사각형 단결정 실리콘 웨이퍼는 정사각형 단결정 실리콘 웨이퍼보다 확실한 장점을 가져야한다.
결론적으로, 대형 웨이퍼는 광전지 업계에 분명한 가치를 가져올 수 있습니다. 주요 기업은 생산 라인 전환 및 모듈 인증 비용에 대한 반복 투자를 줄이기 위해 수년 동안 상대적으로 안정적인 규모를 결정할 수있는 기회를 활용해야합니다. 모든 생산 라인과 호환되는 최대 크기 인 166mm 단결정 실리콘 웨이퍼는 현 단계에서 좋은 선택 인 것으로 보인다.
