玄武注册-钱取不出来光伏电池片位于光伏产业链中游，是通过将单/多晶硅片加工处理得到的可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片

　　硅片:硅片是电池片主要原材料，在硅料价格持续上涨的背景下，硅片环节凭借其良好的价格传导能力且相对稳定的竞争格局，维持较好盈利能力，占电池片成本约为74-75%

　　银浆:银浆为电池片结构中的核心电极材料，目前光伏银浆需求随着光伏行业的发展持续增长，占电池片成本约为8%

　　之后再将硅棒或硅锭切割成单晶硅片或者多晶硅片，最终用于太阳能电池板、电池组件生产

　　当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则为多晶

　　如果晶面取向相同，则为单晶，单晶电池转换效率可以比多晶电池高2-3个百分点

　　悬浮区熔法(Fz-floatzone)，多应用于对硅片要求较高的半导体领域

　　抽真空→检漏→压力化→熔料→稳定化→熔接→引晶→放肩→转肩→等径→收尾→停炉，以及两个重要辅助工艺——煅烧、副室隔离净化

　　在高纯度石英坩埚中按层次装入多晶硅块料、粉料、颗粒料、掺杂剂，然后放入石墨坩埚并合炉。掺杂剂类型决定得到P型还是N型硅片

　　合炉后，主泵对炉体内部进行抽空，为单晶生长提供洁净的环境。抽空至一定压力后，充入高纯度氩气，然后关闭，再抽，再充，反复几次，带走炉内杂质。此后要进行检漏

　　熔液温度稳定到引晶范围后，降下籽晶接近液面，籽晶固体接触液面后，籽晶端头熔化， 由于表面张力，籽晶与硅融体的固液交接面之间的硅融体冷却形成固态的硅单晶

　　籽晶接触到硅液瞬间，其温度差产生的热应力引发位错，消除位错的方法是“缩颈”。在提 拉过程中，逐渐缩小籽晶，将位错的排列挤压出去，并拉制细颈长度约晶棒直径大小

　　放肩至目标直径后，需要快速使晶体生长方向从横向转为纵向，提高拉速，晶体停止横向生长，直径不再增加时，即完成转肩

　　为了减少全熔阶段掺杂剂的挥发损失造成较大影响，转肩至目标直径后，再启动投放掺杂剂的装置，停滞2~3秒，然后可以提高提拉速度，并保持几乎不变的速度进行等径生长

　　生长结束如果直接脱离液面会在界面产生大量位错，导致尾部的晶棒不可用。在等径结束后，要逐渐缩减晶棒直径至最小，然后脱离液面，完成单晶硅的生长过程

　　晶棒升入副室冷却。加热停止、坩埚升至最高位冷却。2~3小时后，拆炉取棒、清洁炉体

　　根据直径划分，≤1.5英寸为第一代，≤2英寸为第二代，4-6英寸为第三代，8-12英寸第四代

　　从第三代开始实现直拉单晶炉控制的半自动化，到第四代基本实现了智能全自动化的升级

　　目前顺应大尺寸化发展趋势，已经发展至主流160炉型(210mm向下兼容182mm)，热场尺寸达36英寸以上，单炉投料量达2800kg以上

　　其他厂商还有京运通、天通吉成等等，目前国内厂商的设备水平已走在全球前列，我国光伏单晶炉设备已经全面国产化

　　1. 游离磨料以砂浆切割为代表，通过钢线、游离液体磨料和待切割材料三者间的相互摩擦作用进行切割

　　2. 固结磨料切割用金刚线(金刚石粉固定在钢线上)对材料进行切割，相较前者具有切割速度快、硅片品质高、成本低、切割液环保等优点

　　2017-2021年金刚线μm、同尺寸硅片每公斤方棒出片量从60片提升到70片

　　单晶炉拉制出硅棒后主要经过截断、开方、磨倒、切片4道主要工序形成单晶硅片

　　切片工序将磨抛后硅棒切割加工为硅片，是实现硅片薄片化的关键，也是整个硅片加工流程中最为重要的一环

　　切片环节所需的设备主要有截断机、开方机、磨倒机、粘棒机、脱胶机、切片机、脱胶机、清洗机、分选仪以及其他自动化辅助设备等，其中切片机是切片环节核心设备

　　切片机是一种使用高速运动的金刚石线对单晶硅棒进行切片加工的专用精密生产设备

　　在设备工作过程中，一根高速往复运转的金刚石线分布成切割线网，通过由放线轮、张力轮、导轮、切割轮等组成的运动机构及自动检测控制系统对单晶硅棒料进行加工研磨，将硅棒切割为硅片

　　目前国内提供多线切割机厂商包括高测股份、宇晶股份、连城数控、上机数控及晶盛机电等

　　P型电池主要包括BSF(常规铝背场电池)和PERC(钝化发射极和背面电池)

　　从效率方面来看，PERC电池量产效率已逼近理论极限效率，很难再有大幅度的提升，并且未能彻底解决以P型硅片为基底的电池富有硼氧对所产生的光至衰减现象

　　在晶体生长过程中，若掺入微量III族元素(如硼、镓等)可制得空穴导电的P(positive)型硅单晶

　　若掺入微量V族元素(如磷、砷等)可制得电子导电的N(negative)型硅单晶

　　Cz法拉制P型硅和N型硅的流程几乎相同，但由于硼在硅中更易保证均匀性，故P型硅的制备相对简单，工艺技术也更加成熟，目前在P型硅片衬底上生产的P型电池是市场主流

　　N型电池目前较主流的技术为TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)和HJT(本征薄膜异质结)

　　N型电池通过电子导电，且硼氧原子对造成 的光致衰减较少，因此光电转换效率更高，将会是电池技术发展的主要方向

　　1. P型电池片少子是电子，N型电池片少子是空穴，硅片中杂质对电子的捕获远大于空穴，根据普乐科技，在相同金属杂质污染的情况下，N型电池片表面复合速率低，少子寿命比P型电池片高1-2个数量级，能极大提升电池的开路电压，电池转换效率更高

　　2. N型电池片掺杂的元 素为磷元素，晶体硅中硼含量极低，本质上削弱了硼氧对的影响，光致衰减效应接近于零

　　3. N型电池片工作温度低，红外透过率高，电流通道多根据摩尔光伏，N型电池片工作温度较常规单玻组件低3-9°C，减小因温度提高带来的功率下降

　　4. N型电池片弱光响应好，根据摩尔光伏，N型电池片在辐照强度低于400W/m2的阴雨天及早晚仍可发电

　　PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)电池，全称为“发射极和背面钝化电池”，是从常规铝背场电池AL-BSF结构自然衍生而来，与BSF电池相比，光电转换效率更高

　　PERC电池市占率呈现大幅提升趋势，由2016年的10.0%攀升至2021年的91.2%，现已成为电池片主流产品

　　PERC电池技术起点源于1989年澳洲新南威尔士大学的马丁·格林教授研究组公开的研究成果，实现了22.8%的实验室效率

　　2006年，PERC电池背面钝化的AlOx介质膜的钝化作用引起重视，PERC技术开始逐步走向产业化

　　2012年由中电光伏牵头的国家863项目正式吹响了我国PERC电池产业化的号角

　　2013-2014年在诸多厂家与机构长期的技术储备和研究基础下国内PERC电池进入商业化和量产化的基础阶段，其中晶澳作为国内首家打通PERC产业链的企业， 其批量试产效率达到20.3%，并率先实现小批量生产

　　3. 2015-2017年: 告诉成长期，国内PERC电池进入高速成长阶段

　　2015年国内PERC电池产能达到世界首位，占全球PERC电池产能的35%

　　2016年由国家能源局实施的“光伏领跑者计划”引领国内PERC电池正式开启产业化量产，平均效率达到20.5%

　　2017年是光伏电池市场份额发生转折的一年，常规电池的市场份额开始下降，国内PERC电池市场份额提升至 15%，其产能已增至8.9GW

　　2019年PERC电池规模化量产加速，量产效率达22.3%，产能占比超过50%，正式超过BSF电池成为最主流的光伏电池技术

　　根据CPIA预计，到2022年PERC电池量产效率将达23.3%，产能占比将超过80%，市场份额仍将稳居第一

　　从量产效率来看，PERC电池量产效率呈现逐年增长趋势，PERC单晶电池量产效率由2016年的20.5%提升至 2021年的23.1%，据CPIA预计，2022年PERC单晶电池量产效率将达23.3%

　　从最高效率来看，截至目前，单晶双面PERC电池最高效率记录由隆基绿能于2019年1月创造，最高效率达 24.06%(CPVT认证)

　　从理论极限效率来看，根据权威测试机构德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)测算，P型单晶硅PERC电池理论转换效率极限为24.5%，P型PERC电池量产效率已十分逼近理论极限效率，效率提升空间有限

　　由于PERC电池金属电极仍与硅衬底直接接触，金属与半导体的接触界面由于功函数失配会产生能带弯曲，并产生大量的少子复合中心，对太阳电池的效率产生负面影响

　　若采用薄膜将金属与硅衬底隔离，则可以减少少子复合。在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，即是TOPCon技术

　　超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层，同时阻挡少子空穴复合，进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集，极大地降低复合速率，提升了电池的开路电压和短路电流，从而提升电池转换效率

　　理论转换效率居各种类电池之首，极限效率高达28.7%，高于HJT的27.5%和PERC的24.5%，且最接近晶体硅太阳能电池理论极限效率 29.43%

　　目前量产效率达24%~24.5%，头部电池厂商量产平均效率突破24%，包括中来、隆基在内的许多头部公司已经将实验室效率做到了25%以上

　　2017年美国乔治亚理工学院对TOPCon电池的电性能模拟研究将其电池效率进一步提高到了25.7%，同年德国Frauhofer研究所的Armin Richter团队在P型FZ(区熔)硅片上首次应用了TOPCon技术并达到24.2%的电池效率

　　2018年晶科能源在大面积商用硅片衬底上制备的N型TOPCon电池最高效率达到了24.19%

　　2019年天合光能自主研发的i-TOPCon技术在大面积单/多晶电池上都打破了实验室纪录，转换效率分别达到了24.58%和23.22%

　　3. 2021年-至今: 商业推广期电池效率屡创新高，TOPCon有望规模化应用

　　2021年隆基绿能在单晶硅片商业化尺寸TOPCon电池效率上首次突破25%，N型TOPCon转换效率达到了25.21%

　　2022年晶科能源自主研发的182 N型高效单晶硅电池最高效率达到了25.7%，TOPCon电池或将开始启动规模化应用

　　优势:工艺目前相对成熟且耗时短，生产效率高，厚度均匀性好，致密度高，已经实现规模化量产，为目前TOPCon 厂商选取的主流路线

　　从设备角度来看，大部分的TOPCon产线可以从PERC产线升级得来，极大降低设备投资成本

　　2. TOPCon技术低压隧穿氧化的均匀性导致暗片、脏污的情况仍有待改善

　　2. 晶科能源，N型TOPCon实验室转换效率达到25.7%，量产效率达到24.5%，合肥、海宁合计16GW的N型电池项目已投产

　　电池正面依次为透明导电氧化物膜(TCO)、P型非晶硅薄膜和本征富氢非晶硅薄膜

　　2. 温度系数绝对值低，HJT每W发电量高出双面PERC电池约0.6%~3.9%。从温度系数角度来看，HJT电池能更好地减少太阳光带来的热损失

　　1. 爱康科技，规划产能22GW，现有3GW，长兴和泰兴总共5GW，整体看长兴10GW，泰兴6GW，赣州6GW

　　从HBC最高效率来看，2017年，Kaneka将HBC电池世界纪录刷新到26.63%，这也是迄今为止晶硅太阳能电池研发效率的最高水平

　　可采用半导体常用的精度更高、均匀性更好的离子注入设备代替光伏中均匀性较差的高温磷扩散设备制备前场区和背场区，叠加丝网印刷、PECVD沉积掩膜、激光开膜等产业化工艺取代复杂且昂贵的光刻掩膜、电镀等高成本技术，适用于量产化IBC电池

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