證券日報網1月10日訊 據公(gōng)開報道,在日前由國(guó)家科(kē)技(jì )部主辦(bàn)、科(kē)技(jì )部火炬中(zhōng)心承辦(bàn)的“全國(guó)颠覆性技(jì )術創新(xīn)大賽領域賽”中(zhōng),江西賽維公(gōng)司申報的“高端旋式鑄造單晶矽技(jì )術及其關鍵設備研制項目”獲得了2021年度全國(guó)颠覆性技(jì )術創新(xīn)大賽優勝項目。
這是時隔一年,江西賽維“旋式鑄造單晶爐”再次見諸報端,而一年前的2020年12月份,江西賽維曾公(gōng)開宣稱,其與中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院院士陳仙輝團隊合作(zuò)研制的“旋式鑄造單晶爐”取得了試驗成功。
在此基礎上,《證券日報》記者了解到,此前江西賽維獲得了江西省企業投資項目“清洗3萬噸矽料改造項目”(即回收矽料)的備案批複。
而可(kě)使用(yòng)回收矽料進行生産(chǎn),正是“旋式鑄造單晶爐”的特點之一。公(gōng)開信息顯示,在旋式爐特殊的溫度場及強對流下,目前價格下鑄造單晶使用(yòng)回收矽料可(kě)比直拉單晶采用(yòng)原生緻密矽料的成本降低40%左右。
以旋式鑄造單晶實現降本
事實上,除上述廣受報道的消息外,去年12月1日,A股上市公(gōng)司海源複材及賽維電(diàn)力、江西賽維(以下統稱“海源方面”)還曾“低調”召開“旋式鑄造單晶及高效HJT異質(zhì)結電(diàn)池技(jì )術”交流會。根據彼時流出的會議紀要,海源方面希望依托“鑄造單晶+微晶矽+銅栅線(xiàn)”等技(jì )術,生産(chǎn)全新(xīn)的HJT高效異質(zhì)結光伏電(diàn)池及組件。
HJT被視為(wèi)下一代将占據主流地位的光伏電(diàn)池技(jì )術,這種電(diàn)池一般以N型矽片為(wèi)襯底,而N型矽片目前普遍采用(yòng)直拉單晶工(gōng)藝。
在光伏制造中(zhōng),直拉單晶與鑄造多(duō)晶(又(yòu)稱“鑄造晶體(tǐ)矽”)曾經是一雙難分(fēn)伯仲的“競争對手”,此後,多(duō)重因素導緻直拉單晶主要憑借效率較高且晶格完整等優勢逐漸勝出,成了市場主流。
但随着時間推移,盡管赢得了資本聚焦,直拉單晶卻一直未能(néng)突破“生産(chǎn)能(néng)耗高”及“光衰減”等瓶頸,這也促使“鑄造單晶”呼聲再度高漲。業界一種聲音認為(wèi),鑄造單晶若能(néng)突破單晶率、位錯、籽晶等問題,将使其生産(chǎn)能(néng)耗低等優勢凸顯,從而重回主流。
根據海源方面已公(gōng)開的信息,其依托新(xīn)研發的“旋式鑄造單晶爐”生産(chǎn)的“旋式鑄造單晶”晶體(tǐ)位錯少、單爐産(chǎn)量高,鑄造單晶矽片性能(néng)與質(zhì)量經第三方認證己與直拉單晶矽片接近齊平。同時,在“旋式鑄造單晶”生産(chǎn)成本方面,鑄造單晶每公(gōng)斤能(néng)耗量比直拉單晶降低77%,且“旋式鑄造單晶”的生産(chǎn)可(kě)使用(yòng)成本更低的多(duō)晶矽料及回收矽料。
借力微晶矽及銅栅線(xiàn)技(jì )術
除了“鑄造單晶”,海源方面打造全新(xīn)的HJT高效異質(zhì)結光伏電(diàn)池及組件還借助了“微晶矽”及“銅栅線(xiàn)”技(jì )術。
據了解,傳統HJT電(diàn)池以非晶矽薄膜進行PN結制備,雖然其具(jù)有(yǒu)低溫制備特性等低成本優點,卻也存在載流子遷移率、制備器件效率較低等頑疾。
對此,海源方面在非晶矽的基礎上采用(yòng)了微晶化工(gōng)藝(微晶矽)。據稱,這不僅能(néng)形成更好的晶格,進一步優化透光性、降低缺陷,有(yǒu)利于載流子的遷移,從而令這種全新(xīn)的HJT電(diàn)池具(jù)有(yǒu)更好的穩定性;還能(néng)依托單面微晶矽,将HJT電(diàn)池轉換效率提升0.5%(若雙面微晶化轉換效率則有(yǒu)望提升超過1%)。
此外,海源方面還希望以“銅栅線(xiàn)”取代目前業界以高溫導電(diàn)銀漿為(wèi)材料生産(chǎn)的主流栅線(xiàn)。
據悉,包括HJT電(diàn)池及另一種呼聲極高的新(xīn)型電(diàn)池——TOPCon,其用(yòng)銀量均為(wèi)目前PERC技(jì )術的兩倍以上。但銀粉目前仍需依賴進口,國(guó)産(chǎn)化比例仍低,且銀為(wèi)貴金屬,價格随用(yòng)量波動劇烈。
為(wèi)了扭轉這一局面,海源方面與業界知名(míng)的捷得寶公(gōng)司進行了合作(zuò),捷得寶公(gōng)司負責為(wèi)海源開發銅栅線(xiàn)金屬化相關設備。該公(gōng)司水平式銅金屬化設備不會造成脫栅問題,且産(chǎn)能(néng)及節拍已與HJT主流設備一緻,達到每小(xiǎo)時7000片以上水平。
此外,捷得寶公(gōng)司還将為(wèi)海源提供能(néng)夠穩定支撐微晶矽薄膜低溫、大面積制程,尤其滿足均勻性要求的大尺寸設備。
據了解,捷得寶公(gōng)司在HJT領域已有(yǒu)多(duō)項成功案例,其中(zhōng)不乏知名(míng)的特斯拉HJT異質(zhì)結電(diàn)池超級工(gōng)廠,以及南昌國(guó)電(diàn)投科(kē)學(xué)技(jì )術研究院等HJT項目。
公(gōng)開資料顯示,國(guó)電(diàn)投項目是國(guó)内第一個以進口設備搭配銅栅線(xiàn)工(gōng)藝的HJT電(diàn)池項目,其所研制的HJT異質(zhì)結銅栅線(xiàn)電(diàn)池去年已成功達成25.2%的光電(diàn)轉換效率。
而與捷得寶合作(zuò),使得海源成為(wèi)國(guó)内第一家量産(chǎn)銅栅線(xiàn)HJT異質(zhì)結電(diàn)池的光伏企業。
押寶HJT有(yǒu)勝算
盡管截至發稿前,《證券日報》記者未能(néng)了解到海源銅栅線(xiàn)HJT異質(zhì)結電(diàn)池具(jù)指标參數,但據上述梳理(lǐ)可(kě)知,海源方面正努力通過對鑄造單晶、微晶矽及銅栅線(xiàn)等先進工(gōng)藝的掌握及結合,并“押寶”HJT電(diàn)池,向目前業界主流的PERC電(diàn)池發起挑戰。而就目前來看,這一“挑戰”具(jù)有(yǒu)相當勝算。
首先,公(gōng)開資料顯示,光伏制造中(zhōng)每年産(chǎn)生無法利用(yòng)的矽料占到總産(chǎn)量的15%,此外,對大量淘汰及報廢光伏組件進行回收,矽材料每年将超過總産(chǎn)量的2%。
據悉,旋式鑄造單晶生産(chǎn)可(kě)使用(yòng)低成本回收料,加之其用(yòng)電(diàn)量上的巨大優勢,将顯著降低成本;
第二,業界一直認為(wèi),一旦銅栅線(xiàn)解決脫栅等問題,達到量産(chǎn)條件,利用(yòng)銅做為(wèi)金屬化工(gōng)藝路線(xiàn),其導電(diàn)性将比低溫銀漿更好,可(kě)達到更細的栅線(xiàn)線(xiàn)寬,光照面積更多(duō),光電(diàn)轉換效率更高,同時銅的成本及儲量,都比銀更有(yǒu)優勢。而海源有(yǒu)望引領光伏從銀時代進入技(jì )術水平更高,成本更低的銅時代;
第三,HJT異質(zhì)結電(diàn)池自日本三洋松下公(gōng)司發展至今,己有(yǒu)20年以上的曆史。時至今日HJT異質(zhì)結電(diàn)池量産(chǎn)效率己穩定于24%以上,達到目前所有(yǒu)量産(chǎn)光伏電(diàn)池技(jì )術中(zhōng),光電(diàn)轉換效率最高。而借助HJT的優勢,海源有(yǒu)望将其降低能(néng)耗、回收矽料及以銅代銀等技(jì )術發揮得更為(wèi)淋漓盡緻,從戰略上解決HJT成本居高不下的痛點,從而加持HJT,使之更為(wèi)有(yǒu)望在新(xīn)一輪光伏電(diàn)池技(jì )術路線(xiàn)競争中(zhōng)勝出。
根據有(yǒu)關報道,海源HJT電(diàn)池項目預計第一條線(xiàn)600MW将于今年6月底、7月初進行試生産(chǎn),随後着手一期工(gōng)程中(zhōng)的2GW和3GW項目,預計今年内完成一期5GW項目。
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