以技术创新打破光伏硅片同质化壁垒
硅片是光伏产业链中的核心材料，是电池片的关键基底，其品质决定电池片效率。硅片技术的革新和进步，推动光伏产业降本提质和更新迭代进程。近十多年来，电池片技术不断突破，硅片技术发展却“原地踏步”，只在尺寸大小上做文章，性能提升微乎其微，产品同质化越发明显。
硅片技术怎么创新，才能进一步促进下游光伏电池效率的提升？3月28日，隆基绿能正式对外发布泰睿硅片产品。银白色镭射光滑外表，薄厚如纸张且有一定延展性，看似和市面上的硅片并无二致，实际暗藏玄机。“根据截至目前的测试情况，新硅片产品应用在TOPCon、异质结、TBC、HBC电池片上，可促进电池片效率提升0.05%至0.1%左右。”隆基绿能硅片事业部研发中心产品研制总监王一淳说。
“硅片技术的发展和电池技术的发展密不可分，两者相互嵌套，相互依托，相互促进，从而带来更大的价值。”在王一淳看来，硅片技术的进步并不是尺寸、薄厚，而是应该从内部出发，脱胎换骨。
硅片由硅棒切片而来。对于单晶硅棒制备，一开始行业采用CZ技术，即单根提纯生长，一锅硅料经过高温、熔融、提纯后，制备出一根硅棒。用这种方法生产的硅棒头部品质最佳，尾部品质差。为减少相关成本，随后出现了RCZ技术，即多根提纯生长，这在某种程度上预示着在上一根制备完结后，继续在熔硅中重复加料，不断制备下一根硅棒，往复循环。随着投料量的不断加大，硅棒之间的品质差别也慢慢变得大。
品质的差别体现在电阻的分布。王一淳告诉《中国能源报》记者：“电阻率越集中，越靠近电池工艺的最佳电阻率要求，对应的电池效率越高。要提升效率，就要让硅片的电阻分布从宽变窄。如果把电阻率比作汽车的轮子，轮子大小尺寸不一、材质不一，就跑不快，轮子统一了才能跑得稳。”
常规的硅棒越长，头尾电阻率差异越大。“我们创新的目的是为了不缩短硅棒长度，同时让电阻分布更集中。新硅片产品所用硅棒可在棒长一致的情况下，实现轴向电阻率分布一致，产出硅棒头尾电阻率比值从3倍缩减至1.5倍以内。”王一淳说。
隆基绿能硅片事业部研发中心负责人邓浩表示：“这大大改善了组件明暗片问题。组件明暗片在视觉上是组件表面颜色不均匀，亮度不一致。这是由于转换效率不同的电池片混入同一个组件中。电池片开压较大则成像较亮，反之较暗。开压差异越大，明暗差异就越明显。电阻率差异的缩小同时让组件热斑风险也随之降低。”
“2017年入行以来，这是第一次看到硅片创新不再拘泥于尺寸、薄厚这些外部特点上。”
多位光伏从业者发出惊叹。不过，伴随而来的，还有是否与电池片相匹配的担忧。如今，光伏电池片环节正处于技术迭代期，新技术层出不穷，各种产品百花齐放，行业企业同台竞技。上述背景下，目前市场上有TOPCon、异质结、BC系列电池等各种电池品类。新硅片产品固然好，但能不能满足所有电池技术路线的要求呢？
“在研发之初，我们就把它当作是一种平台性技术来做的。”王一淳称，“新产品是一个系列产品，涵盖多种细分产品组合。还是用汽车轮胎类比，针对高山、雪地、公路等不同地形，我们就需要设计不同的轮胎来满足使用需求，轮胎的尺寸和材质也就各不相同。基于不同应用场景，选择合适的轮胎。硅片也一样，新硅片产品支持多种电池路线。不仅如此，还可以提供M10、G10-L、G12-R多种尺寸规格，同时覆盖110微米、120微米、130微米和140微米等厚度规格。”测试数据显示，相比常规硅片，泰睿硅片可促使电池片效率提升0.1%左右。
“拉晶切片这十几年的进步，不亚于马斯克在航空领域火箭回收技术的进步。”隆基绿能创始人、总裁李振国认为，光伏行业的快速发展，本质上在于度电成本的不断降低。降低成本，提升发电效率，永远是光伏行业的“第一性原理”。
“在过去十年时间里，生产一瓦组件的用电从1.2度下降至0.4度，切片成本从5—6元下降至0.3元左右。截至目前，中国光伏产业制造产能占全球80%以上，中国的努力已经使得全球光伏发电的成本下降了90%，我们十分自豪。”李振国说。
新硅片产品的发布恰好再一次体现了产业内企业对降本增效的追求。据透露，隆基绿能已经完成大量研发和系统专利布局，做好了全面生产的准备。“目前硅片产能可以全部切换为新技术产品。去年，泰睿硅片已实现小批量出货，接下来公司将尽快切换为新硅片产品，新硅片产品将面向光伏行业所有的电池片厂商。”邓浩表示，随着爬坡放量，新硅片成本可以做到与常规硅片成本持平甚至更低。根据规划，该硅片新品将于4月开启匹配验证，联合光伏电池企业进行工艺优化，预计6月开始批量导入。
硅片是光伏产业链中的核心材料，是电池片的关键基底，其品质决定电池片效率。硅片技术的革新和进步，推动光伏产业降本提质和更新迭代进程。近十多年来，电池片技术不断突破，硅片技术发展却“原地踏步”，只在尺寸大小上做文章，性能提升微乎其微，产品同质化越发明显。
硅片技术怎么创新，才能进一步促进下游光伏电池效率的提升？3月28日，隆基绿能正式对外发布泰睿硅片产品。银白色镭射光滑外表，薄厚如纸张且有一定延展性，看似和市面上的硅片并无二致，实际暗藏玄机。“根据截至目前的测试情况，新硅片产品应用在TOPCon、异质结、TBC、HBC电池片上，可促进电池片效率提升0.05%至0.1%左右。”隆基绿能硅片事业部研发中心产品研发总监王一淳说。
“硅片技术的发展和电池技术的发展密不可分，两者相互嵌套，相互依托，相互促进，从而带来更大的价值。”在王一淳看来，硅片技术的进步并不是尺寸、薄厚，而是应该从内部出发，脱胎换骨。
硅片由硅棒切片而来。对于单晶硅棒制备，一开始行业采用CZ技术，即单根提纯生长，一锅硅料经过高温、熔融、提纯后，制备出一根硅棒。用这种方法生产的硅棒头部品质最佳，尾部品质差。为降低成本，随后出现了RCZ技术，即多根提纯生长，这意味着在上一根制备完结后，继续在熔硅中重复加料，不断制备下一根硅棒，往复循环。随着投料量的不断加大，硅棒之间的品质差别也越来越大。
品质的差别体现在电阻的分布。王一淳告诉《中国能源报》记者：“电阻率越集中，越靠近电池工艺的最佳电阻率要求，对应的电池效率越高。要提升效率，就要让硅片的电阻分布从宽变窄。如果把电阻率比作汽车的轮子，轮子大小尺寸不一、材质不一，就跑不快，轮子统一了才能跑得稳。”
常规的硅棒越长，头尾电阻率差异越大。“我们创新的目的就为了不缩短硅棒长度，同时让电阻分布更集中。新硅片产品所用硅棒可在棒长一致的情况下，实现轴向电阻率分布一致，产出硅棒头尾电阻率比值从3倍缩减至1.5倍以内。”王一淳说。
隆基绿能硅片事业部研发中心负责人邓浩表示：“这大大改善了组件明暗片问题。组件明暗片在视觉上是组件表面颜色不均匀，亮度不一致。这是由于转换效率不同的电池片混入同一个组件中。电池片开压较大则成像较亮，反之较暗。开压差异越大，明暗差异就越明显。电阻率差异的缩小同时让组件热斑风险也随之降低。”
“2017年入行以来，这是第一次看到硅片创新不再拘泥于尺寸、薄厚这些外部特点上。”
多位光伏从业者发出惊叹。不过，伴随而来的，还有是否与电池片相匹配的担忧。如今，光伏电池片环节正处于技术迭代期，新技术层出不穷，各种产品百花齐放，行业企业同台竞技。上述背景下，目前市场上有TOPCon、异质结、BC系列电池等各种电池品类。新硅片产品固然好，但能不能够满足所有电池技术路线的要求呢？
“在研发之初，我们就把它当作是一种平台性技术来做的。”王一淳称，“新产品是一个系列新产品，涵盖多种细分产品组合。还是用汽车轮胎类比，针对高山、雪地、公路等不同地形，我们就要设计不同的轮胎来满足使用需求，轮胎的尺寸和材质也就各不相同。基于不同应用场景，选择正真适合的轮胎。硅片也一样，新硅片产品支持多种电池路线。不仅如此，还能够给大家提供M10、G10-L、G12-R多种尺寸规格，同时覆盖110微米、120微米、130微米和140微米等厚度规格。”测试多个方面数据显示，相比常规硅片，泰睿硅片可促使电池片效率提升0.1%左右。
“拉晶切片这十几年的进步，不亚于马斯克在航空领域火箭回收技术的进步。”隆基绿能创始人、总裁李振国认为，光伏行业的加快速度进行发展，本质上在于度电成本的不断降低。减少相关成本，提升发电效率，永远是光伏行业的“第一性原理”。
“在过去十年时间里，生产一瓦组件的用电从1.2度下降至0.4度，切片成本从5—6元下降至0.3元左右。截至目前，中国光伏产业制造产能占全球80%以上，中国的努力已经使得全球光伏发电的成本下降了90%，我们十分自豪。”李振国说。
新硅片产品的发布恰好再一次体现了产业内企业对降本增效的追求。据透露，隆基绿能已完成大量研发和系统专利布局，做好了全面生产的准备。“目前硅片产能可以全部切换为新技术产品。去年，泰睿硅片已实现小批量出货，接下来公司将尽快切换为新硅片产品，新硅片产品将面向光伏行业所有的电池片厂商。”邓浩表示，随着爬坡放量，新硅片成本能做到与常规硅片成本持平甚至更低。根据规划，该硅片新品将于4月开启匹配验证，联合光伏电池公司进行工艺优化，预计6月开始批量导入。