La taille de la tranche de silicium était de 156 mm depuis longtemps. Cette norme a été mise en œuvre par la branche. Cette norme normalisée permet de réduire les coûts de la filière. Ces dernières années, la concurrence pour les polycristaux simples est devenue plus féroce. Et le projet de premier plan a des besoins en puissance, donc tout le monde a commencé le «article» sur la taille de la plaquette de silicium, mais en raison de la lutte des entreprises individuelles, la taille de la plaquette de silicium est compliquée, 156,75, 157,25, 157,4, 157,75, 158,75 , 161.7 et même 166.7 et d’autres spécifications. Et les différentes longueurs de côtés des plaquettes de silicium correspondent à une variété de tailles d’angles d’avance, à une variété de tailles de versions de composants. Des spécifications complexes et non uniformes augmentent les coûts de production de la société. Coût de la communication et des coûts de conception des propriétaires de centrales électriques: en raison des nombreux coûts de production et d'échange des normes relatives aux plaquettes de silicium, le secteur ne répond pas à la tendance générale de la parité photovoltaïque et a donc besoin d'une nouvelle norme unifiée en matière de taille du silicium pour éliminer Les coûts mentionnés ci-dessus, mais des spécifications différentes ont des avantages différents pour des coûts différents, des entreprises différentes ont des équipements de production différents, et l'adaptabilité aux nouvelles spécifications est différente. Pour répondre aux besoins de chacun, la taille que toutes les parties peuvent accepter est le sujet à traiter dans cet article.
Premièrement, quels sont les avantages d’une grande taille de tranche de silicium?
La raison de la grande taille de certaines plaquettes de silicium dans certaines entreprises est la suivante: la concurrence acharnée de polycristaux uniques et les besoins en puissance des leaders, de sorte que la «grande taille des plaquettes de silicium» a été déduite par des amis, «opportuniste» n’est pas très glorieux. Hat. Cependant, en réalité, la grande taille des plaquettes de silicium a une importance économique réaliste.
1, la capacité de la chaîne de production de cellules est calculée en fonction du 'flux', par exemple, la dernière génération de chaîne de production de cellules peut imprimer 5 500 batteries par heure, le cycle de production est calculé en fonction de 1,3 seconde / Zhang × 2 (équipement à double voie), Dans la plage autorisée des équipements de production, une taille de silicium plus grande signifie une puissance de sortie de la batterie plus élevée, bien que la sortie d'une seule ligne de production reste certaine, la puissance d'une seule batterie est améliorée. L’amortissement de la main-d’œuvre, l’amortissement et les autres dépenses de consommation sont cohérents, mais l’amortissement est moins élevé.
2, le lien entre composants est identique, l'équipement de laminage et de laminage est également conforme à la "quantité", dans le cadre des équipements de production, de silicium plus important, de moyens de batterie plus performants.
3, la précision de l’ancienne génération d’équipements de production n’est pas assez élevée, ce qui laisse davantage d’écart entre les cellules dans le paramétrage standard pour laisser une tolérance de panne suffisante pour l’équipement avec une précision insuffisante. Une série d'excellents équipements de batterie, les fabricants d'équipements de composants fournissent des générations d'équipements de haute précision moins chers, nous avons besoin de moins d'espace insensible aux défaillances, l'écart entre les cellules peut être réduit, les actions de Longji lancent les spécifications de taille M2 ( La taille de la plaquette de silicium passe de 156 mm à 156,75 mm). Elle est obtenue en réduisant l’écart entre les cellules sans modifier la taille des composants, ce qui équivaut à l’augmentation de la puissance au sein de la surface unitaire. JA Solar a récemment atteint une taille de plaquette de silicium de 157,4 mm sans modifier la taille des composants.
A travers les exemples ci-dessus, nous avons constaté que la grande taille des plaquettes de silicium n’était nullement opportuniste: après calcul, les plaquettes de silicium sont améliorées en n’augmentant pas de manière significative le coût de la batterie, en ne modifiant pas de manière significative la taille des composants en aval et en augmentant le coût de construction des centrales en aval. La dimensionnalisation peut augmenter la puissance des composants de 1 à 3% (différentes spécifications de silicium correspondent à différentes plages de levage). Bien que cette amélioration soit négligeable, il est impératif d'augmenter la taille des plaquettes de silicium lorsque l'efficacité de la batterie devient de plus en plus difficile. De ce point de vue, la grande taille dans une certaine mesure est une «micro-innovation» pour exploiter le potentiel des équipements existants.
Deuxièmement, quels sont les obstacles à la tranche de silicium à grande échelle?
Les plaquettes de silicium modérées présentent de nombreux avantages en termes de taille importante, mais elles ne sont pas sans fin. À mesure que la taille des plaquettes de silicium augmente, le nombre d'obstacles augmente. La taille des plaquettes de silicium augmente à 158.75. En termes de capacité des équipements de batterie, le coût de la transformation technique est d’environ 400 000/100 MW; lorsque la taille passe à 161,7 mm, la chaîne de production de batteries doit être remplacée davantage et le coût de la transformation technique est porté à 600 000/100 MW; Lorsque la taille de la tranche de silicium dépasse 161,7 mm, elle dépasse la tolérance de l’équipement PECVD existant, mais l’importance économique de la transformation technique est perdue pour la capacité de production de batteries plus ancienne. Du point de vue de l’établissement des normes, il convient d’adapter le plus possible une norme aux besoins des différentes sociétés, si nous pensons que cette phase de processus à grande échelle consiste à exploiter le potentiel de l’équipement sans modifier de manière significative la taille des composants. «Micro-innovation», donc une trop grande taille de silicium est synonyme de surinnovation.
À partir du lien de composant, la taille de la tranche de silicium augmente de 156 mm à 157,4 mm sans augmenter la taille du composant; 158,75 tranche de silicium nécessite une augmentation de longueur du composant de type 60 de 1,4 cm, élargissement de 0,8 cm; 4,5 cm; largeur augmentée de 2,6 cm; taille du composant de type 60 avec une tranche de silicium de 166,7 mm augmentée d'environ 12 cm et largeur de 6 cm Expérience: la région Asie-Pacifique privilégie les composants de type 60 et la région Europe-Pacifique en comporte 72. La taille actuelle des composants est déterminée par des années d'expérience. Nous pouvons allonger la taille des modules de 12 cm pendant la nuit, mais il est impossible de faire en sorte que la hauteur moyenne de l'installateur augmente de 12 cm la nuit. Des changements trop importants entraveront de nombreux obstacles dans le processus d'acceptation du client final. Non seulement le problème d'acceptation des terminaux, mais l'augmentation de la taille des composants, nécessitent un verre photovoltaïque plus grand, un cadre d'emballage et un film plus grands. Des coûts d’expédition et d’installation plus coûteux, des consoles photovoltaïques plus robustes et une plus grande empreinte au sol, ce qui permet de constater que la taille du silicium est suffisamment grande Il apporte le bénéfice marginal est nul, et à cause de composants non standard fournit des coûts de conception accrue, lorsque la taille de la matrice dépasse un certain niveau, et peut même bénéficier de la grande taille des marginaux se pose des situations négatives.
Troisièmement, le choix des plaquettes de silicium monocristallin de prochaine génération du point de vue de la «micro-innovation»
Mes amis doivent savoir que j'aime bien réfléchir aux problèmes du premier principe, écrire des articles sur la méthodologie de recherche de l'industrie photovoltaïque et également sur la série de philosophie du photovoltaïque. «Micro-innovation» sont les trois mots que j'ai maintes fois soulignés aujourd'hui. C'est aussi ma compréhension de la nature à grande échelle de cette série de plaquettes de silicium: comparé à la précédente série de plaquettes de silicium de 125 mm à 156 mm et révolutionnant ainsi le coût de la production d'énergie photovoltaïque, il n'y a pas de changement significatif de la taille de la plaquette dans l'industrie. Au contraire, cela ne change pas le potentiel minier de la structure industrielle existante, c'est une sorte de micro-innovation et de micro-progrès. Lorsque nous choisissons la taille de silicium de la prochaine génération, si nous pouvons le comprendre comme une «micro-innovation», de nombreux problèmes Il est également facile à résoudre, la taille du silicium de 166 mm est naturellement une option à éliminer en premier lieu, car cette norme modifie considérablement la taille du composant, le client final doit donc avoir un fort rebond pour qu’il ne puisse pas devenir la norme principale. Cette taille, après tout, la longueur du composant augmentée de 4,5 cm a été considérée comme très significative.
Les choses ont toujours deux aspects: si le secteur ne peut accepter trop de changements, il est facile d’ignorer des changements trop petits. Comme il s’agit de «micro-innovation», pour augmenter le coût des intrants, nous appartenons à la nouvelle génération de plaquettes de silicium. Le choix devrait au moins apporter l’amélioration perceptible par le client final. Récemment, la taille du composant polycristallin est de 157,25, ce qui correspond uniquement au ratio plus élevé de composants pour atteindre 275 W ou plus. Ce n’est pas une innovation. Ainsi, si le changement est trop petit, il peut ne pas être innovant, car le client final peut ne pas avoir une perception évidente et, naturellement, cela n'apportera pas une prime significative du côté des composants.
Dans la perspective de la "micro-innovation", le changement de taille de la tranche n'est pas trop important (le secteur accepte les problèmes) et ne peut pas être trop petit (les progrès ne sont pas évidents, les consommateurs ne peuvent pas le percevoir). Sous la contrainte des deux parties, nous constatons que le choix semble soudain clair Permettez-moi de tirer mes propres conclusions: je pense que la prochaine génération de plaquettes de silicium monocristallin plus appropriées est une plaquette de silicium monocristallin de 160,75 mm d'épaisseur, de 160 mm d'épaisseur, pour les raisons suivantes:
1, la longueur de 158,75 mm de la tranche de silicium n’est que 2 mm plus longue que la plaquette de silicium existante de 156,75 mm, la capacité totale existante peut être améliorée par une transformation technique et les coûts de transformation technique sont raisonnables et abordables. Les données que je fournis, même avec une capacité de batterie très ancienne, permettent de contrôler les coûts de transformation technique de 100 MW dans un délai de 400 000 euros.
2, la surface de la tranche de silicium monocristallin carrée de 158,75 mm de long (25,197 mm2) est 3,14% plus grande que la surface de la tranche de silicium monocristallin de spécification M2 actuelle (24 429 mm2). Sous la taille de 2019, la puissance principale attendue peut atteindre 315 ~ 320W, puis la surface de la cellule augmente de 3,14% et l'augmentation théorique peut atteindre 10,05 watts, ce qui équivaut à deux composants du module. Au niveau «significatif», les consommateurs peuvent clairement percevoir cette amélioration. Si cette taille de tranche de silicium peut être promue et superposée à la technologie de la batterie, nous devrions nous attendre à voir la puissance généralisée des composants à 60 cristaux monocristaux de type avant fin 2019. Près de même atteindre le niveau de 330 watts.
3. La taille de l'emballage du bloc-batterie latéral de 158,75 mm n'est augmentée que de 1,4 cm, ce qui équivaut à une augmentation de 1% en fonction du pourcentage, et en raison de l'application de la tranche de silicium plus mince à 160 um et du diluant correspondant EVA, Bien que la surface du composant ait augmenté de 1%, son poids total reste inchangé et ses effets néfastes sont réduits au minimum pour son installation et son transport.
4. Le coût de l'extraction de la liaison en cristal et du matériau en silicium de la plaquette de silicium monocristallin carrée de 158,78 mm a augmenté, mais la réduction de coût de l'épaisseur de la plaquette de silicium de 180 à 160 um est plus significative. Par conséquent, le calcul complet: production de 158,75 mm, Le coût d’une plaquette de silicium carrée d’une épaisseur de 160 µm sera inférieur de 8 centimes par rapport à celui d’une tige de silicium M2 d’une épaisseur de 180 µm (qui sera mesuré en détail ultérieurement).
Pour résumer quatre points: une longueur de côté de 158,75 mm, une épaisseur de 160 mm, une plaquette de silicium monocristallin carrée de 224,5 mm de diagonale présente les avantages suivants: coût de production inférieur, poids de composant constant, deux augmentations de puissance et tolérance élevée en bout de batterie.
Quatrièmement, les plaquettes de silicium monocristallines carrées sont un must pour la perspective de la «micro-innovation»
Cette section présente d’abord des connaissances de base que les professionnels peuvent ignorer directement.
La taille de la tranche de silicium n'implique pas seulement la longueur du côté mais aussi la forme. Le sujet abordé aujourd'hui concerne non seulement la longueur du côté de la tranche de silicium, mais également la forme de la tranche de silicium.Auparavant, le coût en cristal long de la tige de silicium monocristallin était très élevé. Le prix du matériau est également élevé. Par conséquent, afin de minimiser les déchets, la plaquette de silicium comportera quatre "angles conducteurs".
Ces quatre angles d'attaque sont finalement reflétés dans le composant est le flan d'emballage.
Le blanchiment des emballages de composants est essentiellement un gaspillage. À l'ère du coût élevé de l'extraction des cristaux et des matériaux de silicium coûteux, l'espace blanc de l'emballage est rationnel sur le plan économique et le moment vient, le prix du matériau de silicium a été comparé à celui de l'année dernière. Il a diminué de moitié et le coût de l'extraction des monocristaux a également diminué de manière significative. La promotion de la coupe et de l'écaillage des diamants a considérablement réduit le coût du tranchage. Pouvons-nous éliminer l'angle de plomb monolithique de la tranche et l'élimination de l'encapsulation des composants monocristallins? Quel est le moment historique du blanc?
Nous quantifions encore le problème: pour produire une plaquette de silicium monocristallin de 158,75 mm2, le diamètre de croissance de la tige de silicium doit augmenter de 215 mm à 228 mm, ce qui augmente le coût de la croissance des cristaux et du silicium, tout en éliminant la plaquette de silicium monocristallin. L'angle d'attaque peut augmenter la zone d'utilisation effective du composant, et la batterie en aval et les liaisons de composant peuvent augmenter la puissance du composant sans ajouter de coût, ce qui apporte de la valeur. Donc, décider si vous souhaitez utiliser le monocristal carré revient essentiellement à répondre: carré unique La valeur de l’augmentation de la puissance des cristaux est-elle bien supérieure au coût de l'extraction des cristaux et du silicium? Cela peut en fait être divisé en deux problèmes:
1. Quel sera le coût de production des plaquettes de silicium monocristallin carrées?
2. Quelle est la valeur de l'augmentation de puissance provoquée par les plaquettes de silicium monocristallines carrées?
Un principe avant calcul, deux hypothèses:
Justification: L’analyse prospective repose sur des hypothèses prospectives.
Deux hypothèses: puisque je pense que la future plaquette de silicium monocristallin de type P passera à une épaisseur de 160 µm, et selon l'analyse présentée dans la troisième partie de cet article, le côté des plaquettes de silicium pourrait atteindre 158,75 mm; nous nous basons donc sur une épaisseur de 160 µm dans les calculs suivants. Et deux hypothèses prospectives d'une longueur de côté de 158,75 mm.
Réponse à la question 1: Le coût de production de plaquettes de silicium monocristallines carrées augmentera de 3,78 yuans / 60 pièces.
Le coût de production d'une longueur diagonale de 210 mm, d'une longueur de côté de 158,75 mm et d'une épaisseur de 160 um avec une tranche de silicium à angle unique est de: 2,358 yuans / pièce, le processus de calcul est le suivant:
Le coût de production d'une longueur diagonale de 224,5 mm, d'une longueur de côté de 158,75 mm et d'une épaisseur de 160 µm de plaquette de silicium monocristallin est de: 2,421 yuans / pièce.
(Remarque: le calcul suppose que la barre ronde de 215 diamètres coûte 34 yuans par kilogramme de cristal rose (portion rose), tandis que la barre ronde de 228 diamètres a un long coût de 32 yuans, cette hypothèse est donc due à la barre ronde de 228 diamètres. La section transversale est plus grande et la surface de contact de la croissance du cristal est plus grande, ce qui peut entraîner une réduction du coût par unité de longueur du cristal)
Réponse: L'introduction de la taille d'un monocristal carré sur une taille de 158,75 augmentera le coût par tranche de cristal unique de 2,421 à 3,558 = 0,063 yuans, et le coût par composant augmentera de 0,063 × 60 = 3,78 yuans, d'où la nécessité d'introduire une plaquette de silicium monocristallin carrée. Coût
La réponse à la question 2 est la valeur de l’augmentation de puissance apportée par la plaquette carrée de silicium monocristallin?
La surface effective de la plaquette de silicium monocristallin 158,75 carrée (25 193 mm2) est 0,84% plus grande que celle de la plaquette de silicium monocristallin coudée 158,75 (24 983 mm2), ce qui correspond à la puissance du cristal principal de 315 watts l’année suivante, soit 0,84%. L’augmentation de la surface peut donner lieu à une augmentation de puissance de 315 × 0,84% = 2,65 watts. L’augmentation de la puissance des composants a deux aspects de la valeur, l’amortissement plus efficace du coût lié à la surface de Les composants de puissance supérieure peuvent être vendus plus cher, mais la puissance supplémentaire elle-même a une valeur. Les deux valeurs sont les suivantes:
En supposant un coût lié à la surface de 500 yuans, la valeur d’amortissement liée aux composants de l’augmentation de puissance des composants de 2,65 watts est la suivante: 500 315 - 500 317,65 = 0,0132 × 315 = 4,17 yuans.
Selon le prix prévu de 1,9 yuan par composant en 2019, la valeur de 2,65 watts est de 2,65 × 1,9 = 5,03 yuans.
Par conséquent, la valeur apportée par l'élimination de l'angle d'attaque est de 4,17 + 5,03 = 9,2 yuans.
Conclusion de cette section:
Pour un composant de type 60, le coût d’élimination de l’angle de plomb de la plaquette de silicium monocristallin est de 3,78 yuans, et la valeur de l’augmentation de puissance provoquée par la suppression de cet angle est de 9,2 yuans, soit une valeur nettement supérieure à celle du Augmentation des coûts, analyse rationnelle, mise au point d'une nouvelle génération de tailles de plaquettes de silicium monocristallines afin d'éliminer l'angle d'inclinaison des plaquettes de silicium monocristallin, la promotion complète du monocristal carré est essentielle. La technologie des tuiles est la préparation standard pour la prochaine révolution technologique des emballages de composants.
Pour revenir au sujet de cette section, j'ai appris des chefs techniques des principales entreprises spécialisées dans les envois photovoltaïques tels que Jinko, Tianhe, etc.: Pour la batterie et ses composants, rien ne s'oppose à l'utilisation de plaquettes de silicium monocristallines carrées, il n'est pas nécessaire d'augmenter les coûts. Il ne reste plus qu'à augmenter la puissance des tiges de silicium plus épaisses. Pour Longji, il n’ya pas de difficulté technique. Les modifications à apporter au secteur sont très différentes. Moins, la valeur est nettement supérieure au coût, et la plaquette de silicium monocristallin carrée est une activité typique de la «micro-innovation», qui constitue à son tour le choix le moins compliqué avec l’approche de la «micro-innovation», le changement le plus facile à effectuer. Par conséquent, je dirai dans cette section: Les plaquettes de silicium monocristallines carrées sont indispensables à la "micro-innovation".
Conclusion de l'article:
Les plaquettes de silicium monocristallin de prochaine génération mesurent 158,75 mm de long, 160 mm d'épaisseur et 224,5 mm de diagonale de silicium monocristallin.Je suis parvenu à une conclusion basée sur une série de réflexions et d'informations sommaires. Pas d’augmentation, ni même légèrement inférieure à l’épaisseur actuelle de la tranche de silicium monocristallin de 156,75 180 mm, la taille des composants ne change pas beaucoup, le poids des composants reste identique, mais la puissance des composants devrait augmenter de deux engrenages (10 watts). Popularisée en 2019, la puissance du module de percée monocristallin de type 60 devrait atteindre 330 watts d'ici à fin 2019, maintenant ainsi le maintien de la vitesse élevée de la puissance des composants de plus de 10 watts par an.
Dans le même temps, je tiens également à souligner que cette spécification n’est que ma propre pensée et qu’elle ne signifie pas qu’elle doit être la plus raisonnable, la meilleure, j’ai détaillé le processus d’analyse et les données de base dans cet article. Le processus et la méthode de réflexion sont la clé. J'espère pouvoir vous donner quelques indications sur le choix de la norme de taille de silicium de prochaine génération en matière de méthodes de réflexion.Si cet article peut être utilisé pour réfléchir au choix futur de la taille du silicium monocristallin. Ding points, je suis satisfait.
