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颗粒硅行业跟踪
夜长梦山
2021-10-21 08:44:56

纪要详情

 

目前各家使用协鑫颗粒硅的掺杂比例

据专家了解晶科的比例是15%,大概是三四个月前使用的水平。美科也是百分之十几,正在逐渐放量做验证。在两三年前验证过天宏瑞科颗粒料,试用过程中增加颗粒料会使得发现少子寿命明显降低,主要是金属含量太高,目前隆基还在使用瑞科的料。目前各家都在试,大规模的应用没有完全放开,中环相对多一些、上机也有协议。据专家了解,协鑫送的料是试用料,与官网上的型号无关。

 

未来大规模应用可能会存在的问题以及能否克服

主要是金属含量,另外是碳含量和氢含量(跳氢溅硅问题)。专家认为既然瓦克很早就能做出来,杂质克服还是比较有信心的。技术上主要的壁垒是专利。

 

品质要达到什么程度才能大规模应用

验证硅料品质好不好最简单的方法是作为纯投料拉N型单晶,N型对金属的敏感程度更高。但目前尚未达到能拉N型的水平。

 

未来品质提升的空间

从过往到现在品质的提高是非常明显的。过去曾经用过瓦克的料不错,但量比较少,主要做电子级硅料,国内协鑫是第一个做颗粒硅的,目前进步已经很快了。颗粒料较小会容易吸附空气中的杂质,对外部环境要求较高。但目前硅料紧缺,能满足P型料的水准已经很不错了。

 

颗粒硅对对生产效率的提高

颗粒料应用在CCZ和炉外加料上,加料方便、不容易卡料,且不用破碎。

隆基三年前就成功研发了CCZ,但加料要求只能要求8mm以上、30mm以下的料,低于8mm容易断线、30mm一下容易卡料。

目前炉内加料还是主流,目前业内只有隆基在丽江推广了炉外加料,其他企业包括晶科、京运通等还在研发当中。炉外加料可以节省工时,正常拉晶结束后晶棒处于高温状态,晶棒需要在脱离熔硅液面后冷却半小时才能提出。但采用炉外加料加颗粒料的话,向上提一点晶棒就可以开始逐步加料。

 

CCZ的进展及难度

CCZ晶科、隆基两三年前就做出来了,但还没有大规模应用,近期在重启,说明公司也认为是一种趋势。

1)氧含量、坩埚尺寸及寿命的矛盾:单晶中氧含量过高会形成氧沉淀,形成复合中心,会将空穴电子复合掉,从而降低电池转换效率。外观上颜色发黑,即所谓的黑心片。氧含量的控制是光伏品控的重点,目前在直拉单晶法中,通过热场设计和工艺改变等控制氧含量,直拉单晶拉出来多少坩埚就往上多少,过程中受热均匀。在CCZ中,坩埚是固定的,加热器是固定的,坩埚加热的区域会始终维持高温,石英坩埚没有固定熔沸点,会出现软化。若热场很大很长就不会出现坩埚局部受热过高的问题,但又会出现氧含量的问题(二氧化硅和硅发生反应后氧进入硅体里面),CCZ是很浅的坩埚,最多装200-300公斤,如果把加热器设计的比较短,氧含量的问题可以得到解决,但短加热器会一直烤一个部位,坩埚的寿命就会比较短。

2)连续拉晶的液面扰动问题:专家认为加料的速度是稳定的就会克服这一问题,若加料时快时慢,会出现温度不一致的问题,进而容易产生断线。另外,CCZ的坩埚很小,目前36寸坩埚能装880公斤,但CCZ的小坩埚只能装200公斤左右,金属杂质在大坩埚里面就会比较均匀,在小坩埚中就很快会污染。

 

颗粒硅的价格相关

此前听说过颗粒硅比致密料便宜30/kg,疏松料(菜花料、珊瑚料等)比致密料便宜10元以内。主要得益于成本低。这个价差是2个月以前(也就是8月中旬)专家听说的。

 

 

销售问题

保持并改进现在品质,产出来都能卖掉。

隆基、中环、晶澳、双良等多家企业都有签长单,晶科的看法

晶科和通威有大规模的长单,和通威绑定的比较紧,晶科四川的电都是通威供应的,晶科的硅片也卖给通威。

 

 

硅料宽松一些后行业对颗粒硅的接受度

当硅料相对宽松后,核心比拼成本。隆基会进行综合测算,使用差料导致断线率提升/效率较低带来的成本上升,但硅料成本下降更多,就可以使用。类似过去东方希望因为价格优势而被大规模采用。

 

吸杂技术的效果和进展

隆基和中环都做过,但目前暂时没有很成功的案例。

比较有希望的方法是在设备端做尝试。在拉晶端吸不划算,硅的膨胀,液态密度是2.53,固态密度是2.33,膨胀的力度很大,用石英管去吸杂之后石英管就会废掉了,一个石英管就大几百,成本比较高会不划算。

 

 

拉晶环节的降本空间

1)拉晶坩埚大尺寸化:坩埚装的越多,就会节省加料、提晶棒的时间。目前用的36寸坩埚、最大40寸的坩埚,基本已经达到了1600炉型的极致,基本可以满足210片,12英寸以下。炉型是不会做大的,因此最大是40英寸坩埚,因为籽晶承重800公斤左右,36寸最多放880公斤,循环过程中每次拉棒要留下36%的留锅料、以保证电阻率,因此实际拉出来只有500公斤。若做到40寸的坩埚,在留料36%的情况下,每次拉出的晶棒大致可以接近800公斤。

 

2)拉速:还会略有提升,大幅度不会太大。总体来说,拉晶已经快到了天花板。

 

3)加料自动化:目前每次拉晶总共加料3-4吨,每根晶棒500公斤,每次拉7-8根晶棒。加料是工时浪费很多的,是行业想改进的方向,未来可能会使用炉外加料,自动化的装置,而不是像现在这样靠人工加料。

 

协鑫和隆基CCZ技术的区别

协鑫的CCZ团队几乎没有了,几乎都到了专家所在公司(一家设备公司),也在用协鑫的CCZ方法拉晶。从技术上,专家认为隆基和协鑫的CCZ没有太大的差异。

 

 

CCZ连续拉晶能节省的时间比例

电阻率更集中,比如光伏电池0.6电阻率,CCZ可以做到0.6正负0.1,均匀的情况下转换效率是最佳效率。

CCZ主要是没有熔料时间,一般熔料时间7-8小时,一根晶棒500公斤,目前单产170公斤一天,一小时8公斤左右,也就是500公斤的晶棒没跟需要拉50小时以上。

 

TOPCon电池的进展

隆基8GW TOPCon,晶科在合肥也有8GW的计划,但隆基的3年以上的电池研发团队没有去做TOPCon,而是由一支只做了半年的团队去总负责TOPCon电池,经验相对不足,专家认为较难与晶科竞争。

TOPCon电池并不是给了设备就能做好,还有良率问题。

通威之前有HJT电池,现在也在大量做TOPCon,买了很多设施,目前看TOPCon更会是未来主流,大概在明年年初晶科上的时候TOPCon就会爆发,HJT还是要落后一些。

 

碳碳热场供不应求的情况还会持续多久?

专家认为不会持续太久,碳碳的技术壁垒不算特别高。

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东岳硅材
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    躺平的老韭菜
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    2021-10-21 15:41
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