2023年中国光伏行业系列研究:光伏硅片行业研究.pdf

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光伏硅片是生产光伏电池片的核心原材料,主要指硅料经过清洗、拉棒、切片等生产环节后形成的高纯片状硅。光伏硅片的品质直接影响光伏电池的转化效率,其成本的高低将影响到下游光伏电池、光伏组件产品的竞争力

根据光伏硅片的晶体结构不同可以分为单晶硅片与多晶硅片,2022年中国单晶硅片市场占有率达

97.5%,多晶硅片仅2.5%,预期未来多晶硅片市占率将继续下降仅在部分细分市场保持应用

光伏硅片的生产主要可以分为拉棒与切片两大工序流程,拉棒主要指通过将经过清洗后的多晶硅料投入单晶生长炉生长出单晶硅棒,切片环节主要指单晶硅棒经过截断、开方、磨削、切片、清洗分选检测后得到单晶硅片。2022年,单晶拉棒电耗为

24.4kWh/kg-Si,预计随着热场保温性能的改善,至2025年将下降至21.5kWh/kg-Si;2022年,切

片电耗为8.3万kWh/百万片,预计随着棒长增加、切速增加、细线化以及薄片化带来单次出片量的增加,至2025年有望下降到7.9万kWh/百万片

载流子:在物理学中,载流子指可以自由移动的带有电荷的物质微粒,如电子和离子。在半导体中,存在两种载流子,电子以及电子流失导致共价键上留下的空位(空穴)均被视为载流子。通常N型半导体中指自由电子,P型半导体中指空穴,它们在电场作用下能作定向运动,形成电流热场:热场就是热系统。在机械中一般指单晶炉热场,就是单晶炉中的热系统

TOPCon:隧穿氧化层钝化接触太阳能电池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell,TOPcon)是

2013年在第28届欧洲PVSEC光伏大会上德国Fraunhofer太阳能研究所首次提出的一种新型钝化接触太阳能电池,首先在电池背面制备一层1~2nm的隧穿氧化层,然后再沉积一层掺杂多晶硅,二者共同形成了钝化接触结构,为硅片的背面提供了良好的界面钝化。

HJT:异质结电池(HJT)是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,因以晶硅材料作为衬底,在材料中占比重较大,业内通常将其列入晶体硅太阳电池类别;又因其制备过程使用薄膜太阳电池技术,也有少数人将其列为薄膜太阳电池。从结构上来说,异质结一般以n型单晶硅片为衬底,在经过清洗制绒的n型CZc-Si正面依次沉积厚度为5-10nm的本征a-Si:H薄膜(i-a-Si:H)、p型a-Si:H薄膜(p-a-Si: H),从而形成p-n异质结。

IBC:IBC电池(全背电极接触晶硅光伏电池)将PN结和金属接触都设于太阳电池背面,电池片正面采用SiNx/SiOx双层减反钝化薄膜,没有金属电极遮挡,最大限度地利用入射光,减少光学损失,带来更多有效发电面积,拥有高转换效率,外观上也更加美观,尤其适用于光伏建筑一体化

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