ii.晶體硅電池的產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

從最上游的原材料到最終的光伏組件產(chǎn)品，需要經(jīng)過多晶硅料、硅錠/硅棒、光伏電池片、光伏組件等四個(gè)環(huán)節(jié)。現(xiàn)在我們就介紹了解一下這四個(gè)環(huán)節(jié)，以便描繪出光伏產(chǎn)業(yè)全景圖。

1.多晶硅料

多晶硅料是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)原料，自然也就是光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料。

多晶硅的制作流程大致為：通過冶煉工藝將SiO₂冶煉還原為98%純度的工業(yè)Si，再通過改良西門子法或者硅烷流化床法進(jìn)一步把工業(yè)級(jí)Si提純到99.9999%的太陽能級(jí)多晶硅。由于提純純度要求高并且還原過程高載能，這也使得硅料成為晶硅光伏電池能耗最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。幾年前的技術(shù)水平，還原1kg多晶硅需要120度電，這些年伴隨著技術(shù)進(jìn)步，提煉1kg的多晶硅的能耗越來越低，一線廠家1kg多晶硅提煉僅需要60度電；與此同時(shí)，一大批廠家在應(yīng)用“硅烷流化床”這項(xiàng)革命性的技術(shù)，可以把1kg硅料的電耗降低到25度電。

多晶硅生產(chǎn)是資本密集和技術(shù)密集的環(huán)節(jié)，早2010年的時(shí)候，1萬噸硅料產(chǎn)能的投資成本高達(dá)100億且我國(guó)沒有足夠生產(chǎn)能力，大部分依靠進(jìn)口。近幾年多晶硅產(chǎn)能投資成本大幅下滑，四川永祥新建5萬噸多晶硅產(chǎn)能的總投資僅80億元，單位產(chǎn)能的投資成本只有原先的十分之一。

在2011年雙反的時(shí)候，我國(guó)90%的多晶硅都依賴進(jìn)口，而近幾年一大批國(guó)內(nèi)廠家崛起，而歐美老牌企業(yè)衰退明顯。國(guó)內(nèi)廠商崛起的另一個(gè)效應(yīng)是成本大幅下滑，新疆大全新能源是成本控制較好的廠商之一，1kg硅料的現(xiàn)金成本控制在8美元以內(nèi)。而江蘇的保利協(xié)鑫一躍成為世界最大的硅料廠商；東方希望集團(tuán)是2017年才正式殺入這一領(lǐng)域，規(guī)劃產(chǎn)能更是驚人，達(dá)到12萬噸，產(chǎn)能是保利協(xié)鑫的1.7倍。

2.單晶組件制造流程

單晶電池組件的制造始于單晶爐，在單晶爐中將“籽晶”放于旋轉(zhuǎn)軸上讓硅晶體圍繞其緩慢生長(zhǎng)，經(jīng)過緩慢的生長(zhǎng)過程，一根根內(nèi)部晶粒有序、排列方向一致的“單晶棒”就出爐了。

單晶爐的生長(zhǎng)特征使得每一根單晶棒都是圓的，此時(shí)如果直接切片生產(chǎn)圓形的單晶片則不利于電池組件的空間利用，所以單晶電池生產(chǎn)過程中還必須要有一個(gè)切方的過程。

切方后的單晶棒就要放入切片機(jī)臺(tái)切成一片片厚度為150um~190um單晶硅片，這些年伴隨著金剛線切割技術(shù)日益成熟，單晶硅領(lǐng)域已經(jīng)完全普及金剛線切割的新技術(shù)。金剛線是一根根細(xì)如發(fā)絲（80um左右）又韌度、銳度極高的金剛線。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)以后，一根長(zhǎng)度為650nm的單晶棒僅僅需要2小時(shí)就會(huì)被切割成兩千多張單晶片。

硅片僅僅是基礎(chǔ)，需要經(jīng)過處理以后才會(huì)具有導(dǎo)電、發(fā)電的特性；在制作電池片過程中需要制絨工藝使得表面凹凸不平，從而有利于光子的捕獲；為了獲得最良好的導(dǎo)電性能，電池片往往采用銀漿導(dǎo)電。電池片上的白亮色就是鍍上去的銀漿用于導(dǎo)電。