颗粒硅,光伏产业的第三次革命?( 三 )


最后 , 则是颗粒硅产品在质量上的进步 , 杂质不断减少 , 其与传统硅片的差距正在缩小 。
数据显示 , 目前保利协鑫和天宏瑞硅颗粒硅产品基本满足流化床法颗粒硅特级标准 , 在施受主杂质浓度、碳氢氧浓度、金属杂质浓度上均已达到太阳能级多晶硅特级国标要求 。

颗粒硅,光伏产业的第三次革命?

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来源:天风证券
颗粒硅崛起 , 绝非单一维度的爆发 , 而是由时代所带来的共振 。
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革命还是空梦?
现在的颗粒硅只是掺杂使用 , 是块状硅料的有益补充 。 而一旦颗粒硅被大量采用 , 或许将掀起光伏行业第三次革命 。
这种革命将最先体现在单晶硅制备环节 。
单晶硅生长速度缓慢 , 同时需要稳定的热动力环境 , 这就导致单晶制备环节效率较低 。 以前单晶硅分批拉制 , 一个坩埚只能拉制一根晶棒 。 后来为了提升效率 , 行业发展出复投拉晶技术(RCZ) , 每次拉制完硅晶棒以后保持坩埚高温 , 继续加料熔化 , 用于下次晶棒拉制 。
很明显 , 这一技术效率并不高 。 因为随着单晶拉制 , 硅溶液液面持续下降 , 单晶硅生长速度越来越缓慢 。 同时 , 为了保持稳定 , 单晶拉制期间不能加料 。 这一难题 , 已经成为制约光伏产业链发展的最大短板 。
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目前 , 解决这一难题的重要突破方向即是连续加料直拉技术(CCZ) 。
CCZ可以通过连续加料 , 保持硅溶液含量一致 , 节省拉制时间 , 提升拉制效率 , 同时保持硅溶液各成分浓度一致 , 提升单晶质量 。
制约CCZ技术发展的核心问题之一即在于复投料选择 。 复投料必须破碎成小粒 , 但目前业内大多破碎方式原始且成本较高 , 但颗粒硅的应用正好能够解决这一问题 。
一旦颗粒硅获得普遍认可 , 连续投料技术即有望实现 , 这将大大提升单晶拉制效率 , 可以称得上是光伏行业的第三次革命 。
但目前来说 , 颗粒硅想要得到行业普遍认可 , 还有很长一段路要走 。
核心还是质量问题 。 虽然协鑫和天宏颗粒硅产品在杂质指标上已经媲美太阳能特级多晶硅 , 但和改良西门子法的多晶硅产品仍然差距较大 。
近年来 , 随着光伏电池的迭代和发展 , 行业对原材料多晶硅品质的要求也在不断提升 。
几年前 , PERC电池片取代了AI-BSF的传统P型电池 , 电池效率快速提升至接近23% , 与此同时 , 过去使用太阳能三级料就能满足需求 , 而现在的PERC电池则需要使用太阳能特级料和电子三级产品 。
未来 , 随着TOPCon、HJT等技术的不断发展 , 转换效率更高的N型电池片进入应用 , 对上游多晶硅材料的品质要求也更高 , 基本上可以确定的是 , N型电池片必须使用电子二级以上的多晶硅原料 , 与半导体集成电路使用的电子一级标准接近 。
这就对颗粒硅的质量提出了更高的要求 。 目前主要颗粒硅企业量产产品均达到太阳能特级产品 , 未来驱动颗粒硅行业发展的关键动力即在于质量提升 。
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此外 , 行业对颗粒硅能否应用至N型硅片 , 尚未达成一致认可 。
据保利协鑫半年报 , 全球主要下游厂商均全面通过颗粒硅拉晶测试 , 金属含量、碳含量、施受主杂质均达到N型用料标准 , 也能满足电子级多晶硅要求 , 但最终结果如何尚未可知 。


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