Abstract: Op dit moment wordt zonnecel voornamelijk gebruikt in kristallijn silicium materialen, maar de release van de nationale "531" beleid heeft geleid tot een geleidelijke toename van het aandeel van monokristallijn silicium, 2020 is bereikt in omgekeerde, zal dit artikel worden van monokristallijn silicium technische doorbraken en In dit artikel zullen wij de technische doorbraken in monokristallijn silicium en de huidige marktprestaties van monokristallijn silicium bekijken om de trend van het inhalen van monokristallijn silicium te illustreren.
Zoals bekend omvat de industriële keten van de fotovoltaïsche energieopwekking voornamelijk silicium, siliciumwafers, batterijcellen, batterijmodules en systeemtoepassingsproducten en andere vijf schakels. Onder hen, silicium, silicium wafers behoren tot de upstream van de industrie keten; cel, cel-module link behoort tot de midstream-industrie keten; systeemtoepassing producten zijn de downstream van de industrie. Volgens zonnecel voorbereiding chemie tot indeling, kan worden onderverdeeld in drie categorieën: de eerste categorie voor het kristal silicium zonnecel, voornamelijk met inbegrip van monokristallijn silicium en polysilicium; de tweede categorie voor de dunne film zonnecel, voornamelijk met inbegrip van silicium-gebaseerde dunne film batterijen, koper indium gallium selenide batterijen, cadmium telluride batterijen en gallium arsenide batterijen; de derde categorie voor de nieuwe zonnecel, voornamelijk De derde categorie is het nieuwe type zonnecel, dat hoofdzakelijk chalcogenidecellen, kleurstofgevoelige cellen, polymeerzonnecel en colloïdale kwantumdotcellen omvat. Dunne-film zonne-energiecellen en nieuw zonnecel worden nog niet gebruikt wegens hun lage omzettingsgraad in vergelijking met kristallijne siliciumcellen, geringe stabiliteit en hoge fabricagekosten, de technologie voor de productie van dunne-film zonne-energie is nog niet volgroeid, en nieuw zonnecel bevindt zich nog in het stadium van laboratoriumonderzoek en ontwikkeling. Als gevolg daarvan zijn de cellen die momenteel in massaproductie zijn en in de handel verkrijgbaar, hoofdzakelijk kristallijne siliciumcellen.
Figuur 1 Productiecapaciteit van polysilicium 2015-2017 (10.000 ton/jaar)
Volgens de statistieken van de siliciumbranche neemt de productiecapaciteit van polysilicium in China van 2015 tot 2017 geleidelijk toe, met een jaarlijkse productiecapaciteit van respectievelijk 169.000 ton, 210.000 ton en 276.000 ton. Het groeipercentage van de productiecapaciteit van polysilicium in 2016 ten opzichte van 2015 bedroeg 24,26%, en het groeipercentage van de productiecapaciteit van polysilicium in 2017 ten opzichte van 2016 bedroeg 31,43%. Uit deze gegevens lijkt het erop dat in 2017 Tot 2017 is de productiecapaciteit van polysilicium in China geleidelijk toegenomen. Maar volgens de China Renewable Energy Society PV professionele commissie deskundige analyse, de huidige status quo is vooral te wijten aan het polysilicium proces in vergelijking met monokristallijn silicium is eenvoudiger, lagere kosten, als de grondcentrale PV-modules kunnen meer voordelen op korte termijn voor bedrijven. Na de invoering van het "531"-beleid zal PV echter de neiging hebben te worden verdeeld, monokristallijn silicium zal geleidelijk het aandeel van de markt voor polysilicium doen toenemen.
(1) De snijtechnologie is volwassen en de kosten zijn aanzienlijk gedaald. Zowel monokristallijn silicium als polysilicium worden eerst geprepareerd als siliciumstaven of -blokken en vervolgens, door middel van snijtechnologie, op de juiste dikte gesneden. De conventionele snijtechnieken bestaan hoofdzakelijk uit het heen en weer snijden door siliciumcarbide schuurmiddelen door een draad van gelegeerd staal te drijven. De laatste jaren is de technologie van diamantdraad in plaats van gelegeerd staaldraad snel ontwikkeld in de snijtechnologie van monokristallijn silicium. De snijsnelheid van diamantdraad is snel, het energieverbruik is laag, het materiaalverlies van silicium is aanzienlijk verminderd en deze technologie is ontwikkeld in de voorbereiding van monokristallijn silicium, naar massaproductie, voor de hele monokristallijn silicium productieproces heeft de kosten aanzienlijk verlaagd, maar dit proces is nog niet toegepast op polykristallijn silicium.
(2) monokristallijn silicium vergeleken met polykristallijn silicium omzettingsefficiëntie verhogen. De kerntechnologie van de productie van kristallijne siliciumbatterijen is eerder in handen geweest van de Verenigde Staten, Duitsland, Japan en andere nationale ondernemingen, tot in 2005 om de productie van kristallijne siliciumtechnologie van onder de knie te krijgen, in massaproductie terwijl ook de nadruk wordt gelegd op de verbetering en ontwikkeling van onderzoek en ontwikkeling van kristallijne siliciumbatterijtechnologie. Onlangs heeft het State Key Laboratory of Technology van Trina Solar gezamenlijk kleine monokristallijn cellen ontwikkeld en gesynthetiseerd met een laboratoriumrendement van 24,4%, terwijl het laboratoriumrendement van de polykristallijn siliciumcellen die het ontwikkelde slechts 21,25% bereikte, hetgeen op het hoogste niveau van dit moment ligt en een wereldrecord betekent. Wat de massaproduktie betreft, ligt volgens de laatste gegevens van het "Photovoltaic Professional Committee of the Chinese Renewable Energy Society" het rendement van gewone monokristallijncellen tussen 20,5% en 22,5%, terwijl het rendement van polykristallijn-siliciumcellen tussen 18% en 21% ligt, en het omzettingsrendement van monokristallijn-siliciummodules hoger is dan dat van polykristallijn silicium.
Volgens openbare informatie, sinds 2018, door het beleid, verlaten licht fenomeen en andere invloeden, silicium wafer prijzen blijven dalen, monokristallijn silicium en polysilicium prijzen van de gelijktijdige daling, voor kristallijn silicium zonnecel biedt een grotere keuze. Sinds 2018 is de productie van monokristallijne siliciumwafers blijven groeien, waardoor deze dit jaar tweederde van de productiecapaciteit van kristallijne siliciumwafers bezet. De productie van polykristallijne siliciumwafers blijft op een laag peil. Uit de gegevens blijkt dat monokristallijn silicium een groter marktaandeel inneemt wanneer er weinig verschil in prijsconcurrentie is.
Polykristallijn silicium als gevolg van eerdere staatssubsidies, ondernemingen aan te moedigen om een groot aantal grond-energiecentrales te installeren, en vervolgens de polysilicium markt toonde een welvarende scène, echter, met de aanpassing van het nationale beleid, de markt opnieuw, in combinatie met monokristallijn silicium eigen technologie aspecten om grotere doorbraken te bereiken, de productiekosten aanzienlijk verlaagd en andere factoren, monokristallijn silicium markt heeft geleid tot een goede ruimte voor ontwikkeling, zodat zonnecel in de toekomst de voorkeur zal geven aan de monokristallijn siliciumsector.