在光伏行業中存在一個討論較多的問題——“單多晶”之爭,今天我們試從材料工藝、市場占有率、組件衰減率、溫度系數、成本與效率等幾個方面進行討論。
材料工藝
單晶硅與多晶硅的晶體生長工藝不同,單晶硅的晶面取向相同、無晶界,品質優異,而多晶硅的晶面取向不同、晶界繁雜、位錯密布,晶格缺陷增多。也決定了兩種材料在晶體品質、電學性能、機械性能方面與單晶相比有顯著差異。
市場占有率
市場占有率是產品市場需求最直觀的指標,也直接反映了各大廠商的在組件上的實際選擇。
從上面兩組數據對比可以看出,
1、多晶硅光伏組件無論從出貨量還是市場占有率均屬于最高,且總體呈現上升狀態
2、單晶硅光伏組件的市場占有率總體呈現下降趨勢;
3、薄膜光伏組件在出貨量和市場占有率角度來看,與單晶和多晶尚存一定差距。
組件衰減率
衰減主要有初始光致衰減和老化衰減。另外,PID電勢能誘導衰減今年也獲得認同。
結合相關文獻對衰減率進行分析匯總得到如下結果
初始光致衰減:單晶在2.5~3%,多晶在0.5~2%;單晶會比多晶多衰減0.5~1%。
老化衰減:單晶衰減低于多晶,但生產工藝(品牌)、封裝材料老化、應用地環境的影響程度,可能會高與電池老化本身。
PID電勢能誘導衰減:主要受所在地的溫度、濕度和光伏組件兩端電壓的影響。
目前的單晶電池以P型為主,這種電池在日照2-3周后會發生2%~3%的快速功率衰減,原因是晶體生長中使用硼作為摻雜劑,同時有較多的氧原子混雜,替位硼和間隙氧在光照下激發形成較深能級缺陷,引起載流子復合和電池性能衰退。但是,這種衰退在退火作用下是可以恢復的。太陽能電池的功率在4個月或更長時間(取決于日照強度和時間)內會發生恢復,到1年后,累計衰減大約是2.5%~3%,并趨于穩定。
多晶電池不存在上述問題,但是由于本身無法克服的高雜質濃度和位錯缺陷的影響,在日照下電池性能會持續衰退到3%左右,并且不會出現恢復現象。
溫度系數
除了衰減率之外,溫度系數也是影響發電量的因素之一。單晶和多晶不同廠家不用類型的溫度系數均不一樣,我們簡單整理了一下現有組件,得到數據如下。
可以看出:
1、部分該品牌有高效品牌,其溫度系數一般會低于普通組件。
2、不同品牌的溫度系數有一定的差異。僅就8個品牌的普通組件而言,變化區間在-0.39~0.44%/℃之間。
3、相同品牌的普通組件,溫度系數基本相同。
成本與效率
集邦新能源網發布最新太陽能現貨價格,高效多晶硅片報價0.795美元/片,折合人民幣6.18元/片;單晶硅片報價0.914美元/片,折合人民幣7.1元/片。相比較6月23日高效多晶硅片0.808美元/片,單晶硅片0.915美元/片,高效多晶硅片降幅明顯。
晶科能源副總裁錢晶在接受采訪時表示,在技術創新的前提下,晶科提出第四季度將多晶組件量產效率從現在的20.13%提升到20.5%。根據多個一線大廠的數據,多晶產品的效率已經突破過去被認為是瓶頸的20%。目前市面電池中最高效率為N型單晶電池25.6%,P型多晶電池最高效率為南京天合的22.13%。金剛線切多晶的產業化應用,可以將多晶硅片成本在現在的基礎上再降低15%,配合黑硅表面制絨工藝,通過特殊的表面陷光處理,可以讓多晶產品具有更高的光學利用率。再加上PERC背面鈍化技術,多晶的轉換效率還將進一步提升,性價比優勢將會繼續擴大。從目前來看多晶硅依然是光伏市場的第一選擇。單晶硅與多晶硅如果低于0.6元/片的差價,單晶產品才有性價比優勢,單晶硅的市場前景被各大廠商看好。
從上面幾個角度來看,單晶與多晶的競爭依然劇烈,其差距也越來越近,但就分布式光伏系統而言,光伏組件僅是其中的一個構件,選擇可靠品牌的組件,按照科學合理的設計進行安裝,保障系統具有足夠的使用壽命及發電量才是亞坦專注于服務的目標。
材料工藝
單晶硅與多晶硅的晶體生長工藝不同,單晶硅的晶面取向相同、無晶界,品質優異,而多晶硅的晶面取向不同、晶界繁雜、位錯密布,晶格缺陷增多。也決定了兩種材料在晶體品質、電學性能、機械性能方面與單晶相比有顯著差異。
市場占有率
市場占有率是產品市場需求最直觀的指標,也直接反映了各大廠商的在組件上的實際選擇。
1、多晶硅光伏組件無論從出貨量還是市場占有率均屬于最高,且總體呈現上升狀態
2、單晶硅光伏組件的市場占有率總體呈現下降趨勢;
3、薄膜光伏組件在出貨量和市場占有率角度來看,與單晶和多晶尚存一定差距。
組件衰減率
衰減主要有初始光致衰減和老化衰減。另外,PID電勢能誘導衰減今年也獲得認同。
結合相關文獻對衰減率進行分析匯總得到如下結果
初始光致衰減:單晶在2.5~3%,多晶在0.5~2%;單晶會比多晶多衰減0.5~1%。
老化衰減:單晶衰減低于多晶,但生產工藝(品牌)、封裝材料老化、應用地環境的影響程度,可能會高與電池老化本身。
PID電勢能誘導衰減:主要受所在地的溫度、濕度和光伏組件兩端電壓的影響。
目前的單晶電池以P型為主,這種電池在日照2-3周后會發生2%~3%的快速功率衰減,原因是晶體生長中使用硼作為摻雜劑,同時有較多的氧原子混雜,替位硼和間隙氧在光照下激發形成較深能級缺陷,引起載流子復合和電池性能衰退。但是,這種衰退在退火作用下是可以恢復的。太陽能電池的功率在4個月或更長時間(取決于日照強度和時間)內會發生恢復,到1年后,累計衰減大約是2.5%~3%,并趨于穩定。
多晶電池不存在上述問題,但是由于本身無法克服的高雜質濃度和位錯缺陷的影響,在日照下電池性能會持續衰退到3%左右,并且不會出現恢復現象。
溫度系數
除了衰減率之外,溫度系數也是影響發電量的因素之一。單晶和多晶不同廠家不用類型的溫度系數均不一樣,我們簡單整理了一下現有組件,得到數據如下。
1、部分該品牌有高效品牌,其溫度系數一般會低于普通組件。
2、不同品牌的溫度系數有一定的差異。僅就8個品牌的普通組件而言,變化區間在-0.39~0.44%/℃之間。
3、相同品牌的普通組件,溫度系數基本相同。
成本與效率
集邦新能源網發布最新太陽能現貨價格,高效多晶硅片報價0.795美元/片,折合人民幣6.18元/片;單晶硅片報價0.914美元/片,折合人民幣7.1元/片。相比較6月23日高效多晶硅片0.808美元/片,單晶硅片0.915美元/片,高效多晶硅片降幅明顯。
晶科能源副總裁錢晶在接受采訪時表示,在技術創新的前提下,晶科提出第四季度將多晶組件量產效率從現在的20.13%提升到20.5%。根據多個一線大廠的數據,多晶產品的效率已經突破過去被認為是瓶頸的20%。目前市面電池中最高效率為N型單晶電池25.6%,P型多晶電池最高效率為南京天合的22.13%。金剛線切多晶的產業化應用,可以將多晶硅片成本在現在的基礎上再降低15%,配合黑硅表面制絨工藝,通過特殊的表面陷光處理,可以讓多晶產品具有更高的光學利用率。再加上PERC背面鈍化技術,多晶的轉換效率還將進一步提升,性價比優勢將會繼續擴大。從目前來看多晶硅依然是光伏市場的第一選擇。單晶硅與多晶硅如果低于0.6元/片的差價,單晶產品才有性價比優勢,單晶硅的市場前景被各大廠商看好。
從上面幾個角度來看,單晶與多晶的競爭依然劇烈,其差距也越來越近,但就分布式光伏系統而言,光伏組件僅是其中的一個構件,選擇可靠品牌的組件,按照科學合理的設計進行安裝,保障系統具有足夠的使用壽命及發電量才是亞坦專注于服務的目標。