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保利协鑫能源控股有限公司首席技术官万跃鹏:发展高效电池的技术产品迫在眉睫

国际太阳能光伏网  日期:2018-01-19

1月18日,第三届光伏产业链创新合作高峰论坛在苏州举行,旨在增进“黄金时代”下光伏产业链的创新与协同。

本次论坛由由亚洲光伏产业协会、保利协鑫能源控股有限公司联合主办,近500余位嘉宾代表参与论坛,聚焦光伏产业链,共议光伏发电在新能源领域的发展之道。

论坛上,国家发改委能源研究所原研究院王斯成教授、中国光伏行业协会秘书长王勃华先生、上海市太阳能学会理事长、上海交通大学沈文忠教授、中信证券电力设备与新能源行业首席分析师弓永峰、保利协鑫能源控股有限公司首席技术官万跃鹏等专家学者发表了主旨演讲。阿特斯、韩华、英利、腾晖、晋能、茂迪、英稳达、VINA CELL等企业领导将参与本次论坛主题对话。

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以下为保利协鑫能源控股有限公司首席技术官 万跃鹏发言:

大家好,下面我跟大家分享保利协鑫在归材料技术产品方面如何配合下游客户来发展高效电池的技术,发展高效电池的产品。

我们的一个最终产品就是硅片,硅片跟电池的关系我想它是电池的一个基石,好的硅片产品可以使所有的电池效率能够得到一个普遍的提升。我们要把硅片做好,我们从硅片整个来看,是两个方面的工作可以做,最重要的方面就是硅片的品质体内方面。另外还有一个方面,就是硅片表面质量的提升。体内怎么样能让硅片迎合下游的高效电池,归根结底就有这个品质的因素,在我们做硅片技术上面是我们要进一步来提升的。

首先就是减少了高效电池的效率,这个大家都清楚,对于单多晶都是一样,对于多晶还多了一个所谓的位错密度,位错是一个多晶硅片里面的一个比较顽固的一个品质的缺陷,正因为有缺陷,做技术也就有提升的空间,也是在过去的五六年整个多晶硅片一直在提升效率所公开的一个主要的要点,就是多晶的位错,也是未来多晶还要提升效率的一个主攻的方向。

另外体内还有一个含氧量,对于单晶硅片来说是一个明显的缺陷,多晶方面也有,尤其对单晶是影响很大一个缺陷。

另外还有碳含量,在电池反应上面不是那么的明显,但是比如对多晶碳含量比较高,金刚线切片里面大家会谈到,为什么多晶切片里面就这么难切,为什么容易断线,多多少少跟碳含量跟杂质有关联,多晶硅片还有一个潜在空间可以去做,就是叫降碳含量。

随着高效电池它对硅片电阻率慢慢形成一些比较特殊的要求,以前PSF的时候比较通常能做出来的比如1—3的电阻率,大家用的没有什么问题,现在PERC听到一些客户说你能不能把电阻率再往下走一点,走得更集中一点,客户对我们品质上提了一些要求,我们做硅片技术需要来做到。

硅片表面质量提升,一个就是吸光,当然很多表面工作都是在电池工艺已经做了,因为多晶硅片要用金刚线,过去两年因为表面浓得这个金刚线用不起来,所以我们做硅片也参与这个领域,为了让金刚线切片让大家用起来我们也做了很多的工作。

另外表面包括高效电池HJT或者HIT,对表现的金属含量清洗的干净程度要求很高,三洋对于表面清洗要求非常高,对于硅片企业从终端上提出了一些要求,都需要我们用技术来攻克。

做硅片要做到品质好,要少子寿命高很关键的就是原材料,就是贵校,保利协鑫现在是做硅料最大的一个企业,我想给大家稍微分享一下保利协鑫在硅料上做到什么程度,还会做到什么程度。硅料有各种元素含量的一些标准,我们保利协鑫的(中能)在徐州做的这个企业,我们现在在市面上卖的,包括我们自己用的整个的硅料所达到的这些指标大家可以看到,远远的超出了太阳能国标的要求。保利协鑫下面的(新华)半导体,现在这个硅料也已经做出来了,量产了,从这一点来说,从技术上保利协鑫做更高一级的,或者更纯的硅料技术上已经一点问题都没有,我们在新疆扩产4万吨,前期2万吨已经是照着我们一个理念,就是高效的电池需要更好的硅片,更好的硅片也需要更好的硅料,这样一个理念去建新疆厂,让新疆的硅料的指标还能超过我们目前自己已有的硅料的品质指标。

因为单晶市场现在要的硅料还有一些特殊性,不光是料要更纯,特别是n型,还有一个特殊性技术,就是需要更多的叫细碎料,所谓的细碎料可能到50个毫米以下,特别是我们自己在研发的新技术,需要流动的硅料,就需要更细小的硅料,都是客户提出的一些很特殊的产品要求,我们保利协鑫也正在开发这些产品,能够满足客户的需求。

保利协鑫的单晶硅片大家可能听的不是很多,但是大家都知道我们有单晶硅片,我们有一个多GW的单晶硅片给我们的客户使用。现在大家对于单晶硅片的品质也在提升,主要在两点上,一个是少子寿命,进一步提升氧含量,去年11月份开始我们把品质标准都加严了,氧含量加了20%,现在是16.5PDMA,从18降下来了,少子寿命也加严了,这是我们目前做单晶硅片产品的这些标准都提升了。另外大家知道我们在开发连续拉晶的技术,现在已经慢慢有一些产品在市场上,连续拉晶技术是为了我们满足客户进一步的需求所开发的一种技术,连续拉晶出来的产品跟我们现在市场规模用的产品还是有点不一样,最主要的不一样的地方特点就是电阻率是均衡的,可以保持在10%以内的这么一个电阻率,我相信在n型硅片还是大家以后要参加的单晶硅片也好,这个技术一定是可以提供一个性能更优越的单晶产片,我们现在市场上有一点,希望客户积极给我们一些反馈,看我们新的产品怎么样更好的提升它的产品性能。

保利协鑫的多晶硅片产品,在这个市场上无论在规模上还是在品质上应该在行业里面是领先的一个产品,得益于过去这么多年以来一直在高效多晶硅片技术的开发商一直在不懈的努力,一直进一步的在提升。很多人经常会问我,多晶硅片效率还能提升吗,我的回答是还可以,包括我现在想跟大家说,我们当初的多晶硅片肯定是在(型盒)上面做了很多的工作,逐渐的提升了,应该说提升了将近0.8个百分点,在过去的这么多年,也形成了保利协鑫一直到S3、S4这么一个硅片产品。现在我们在型盒技术上又有一些提升,向对产品的提升还会得到进一步的提升。包括在纯度上面,包括在电阻率的调整方面,对于我们的电池效率还会有进一步的提升,这是我们在过去的大半年已经看得到的。

在未来还能不能提升?我相信很难,但是肯定是有办法的,这也是做多晶技术的一个好的地方,因为它离完美的晶体离得越远可做的事情就越多,可以达到的可能性就越大。2018年我们的目标是看能不能给客户提供一个起码在2017年的效率基础上,看能不能提升0.1—0.2一个百分点的高效多晶硅片,我是很有信心,也希望大家配合我们把这件事情做好。

铸锭技术进一步发展还要提效率,还有一个就是做铸锭单晶,这是大家很关注的,我想在这里多说两句。铸锭单晶技术的开发应该是在技术层面是很难做的一件事,但是我们还是坚持要做,既然是龙头企业就要坚持做,需要我们去开发这个产品技术。

在效率上的确比多晶做的高很多,离单晶的差别也就只有0.4,当然里面还是有问题,一个就是我们还是做不到完全的单晶,还是能看到花片,这就有下游接受的问题,这很困扰我们做研发的积极性。因为我们做了一大堆的铸锭单晶,下游用的话会说不能用,因为这个电池做出来花了,用不了那我就走不动了,不能做这么多库存走不下去,这对我们是一个很大的挑战。

另外还有一个就是技术层面的,怎么把一些拖尾的影响我成本的一些问题继续做下去,如果没有量这件事情也很难做,所以这件事情一定是产业链要一起配合做的。包括政府的政策层面也需要来支持这些新技术的开发,这种技术要做好它的意义非常大,对于我们现在中国的光伏行业在硅片这个70%、80%的产能都在多晶上的技术怎么样进一步的提升、跳跃再往高效上面走,意义非常大,光一个保利协鑫去做会很难、很累,我希望产业界应该合起来让我们的硅片做出来能够流下去,这样能够进一步的提升我们硅片的品质。

保利协鑫多晶硅片上在17年应该说一个亮点,一个做的非常好的就是把金刚线切片在我们全行业带动和推动整个金刚线切片能够用起来,实际上保利协鑫在这方面花了很大的精力和代价,这可能也是大家说你龙头企业要率先去尝一些这样的事,投入也是很大的。我们整个2017年的金刚线切片能够得到迅速的推广,奠定了一个非常好的基础,因为不需要买新的切割机。另外还有一个保利协鑫为了把金刚线切片推动起来花了很多精力做黑硅技术,很多人认为黑硅要上新设备投入很大,大家都不愿意动,那我们为了把这个金刚线切片的技术做下去,我们自己投,大家也知道我们干脆就自己来给客户来提供黑硅硅片,这是我们保利协鑫在这个方面下了很大的功夫。

黑硅的硅片我相信很多客户已经大量的用了,现在在市场上我们叫做第一代的黑硅硅片,效率大概提升0.3,有的做的好可能会提升0.4的效率,到组件上平均下来做的好的能够提升3—4瓦的组件的功率。最近我们的研发还在继续做,大家可以期待的一个地方,就是现在的第二代在去年年底发布了,现在正在上料,有一两个月应该是量能够起来,最主要是降低成本,让我们给客户能够带来比较大量的所谓的黑硅,对于降低成本很有意义,另外对于效率的提升也很有帮助,这个效率的帮助可能不是那么明显,背面已经不是黑硅了,是一个单面,背面做了一个抛光的工作,对于电池应用是很有益的一个产品。

今年我们有一个目标,投入在黑硅的上面,因为我们想提效率,从表面上是否能够进一步提效率,也可以进一步的推动整个行业。2018年我们希望效率能够不能推动到0.5以上的效率提升,组件上能够超过5瓦的功率的增加,这是我们在做的。

总结一下我们在提效的这件事情上面,2018年这几样事情会一直做,一个就是高效多晶硅,高效多晶提升0.4个点,湿法黑硅能够提0.5%,铸锭单晶能够至少实现小批量让它在成本下降这条路上走下去,希望大家支持。在2019年、2020年我们希望挖掘一点点,在晶体的缺陷上改善,然后来提高效率,这是我们在研发上面一直要努力的一个地方。

对单多晶切片来说,硅片成本下降在切片上面一个是线要更细,这带来一个很显著的成本下降,另外硅片要做薄,单晶可能做的更好一点。多晶到现在有很多的客户已经开始在用我们180的硅片,180成本下降的好处也可以传达到我们的客户,跟客户一起来分享这个成本的下降。所以我们预期应该是18年硅片在多晶上面,在18年上半年应该大部分都是用180,希望在座的客户注意到这个动向,大家一起配合来做180的多晶硅片。

因为行业里面也经常用金刚线切片来说,拉大单晶硅的作用,我的观点是反的,单晶先用了金刚线切片,所以它的性价比提升,它的竞争力提升了。但是去年2017年多晶开始用金刚线以后马上把这个性价比又跳跃了一个台阶,大家可以看到这个市场的变化又稳住了。而且我的观点是,经过一段时间多晶金刚线的应用,实际上金刚线切片对于每片成本的差距会越来越小,因为越来越成熟,就包括我刚才说的,把杂质降低、碳排量降低,是很有利于多晶硅切片的切片效率。

我的报告就到这里,谢谢各位。

(根据现场速记整理,未经本人审阅。)

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