薄片化和大片化是太陽能硅片發(fā)展的重要方向

人類的生存與發(fā)展離不開能源，石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源的資源稀缺性及其在使用過程中對自然環(huán)境的破壞，迫使世界各國積極尋求儲量豐富、環(huán)境友好的可再生能源。太陽能是可供人類利用的儲量最為豐富的清潔能源之一，通過光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，能夠在充分利用太陽能的同時避免對環(huán)境的影響，因而世界各國近年來大力發(fā)展光伏發(fā)電，各國政府紛紛制定產(chǎn)業(yè)扶持政策推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，光伏行業(yè)成為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。

而太陽能電池片又是光伏產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，硅片又是太陽能電池片的載體，硅片質(zhì)量的好壞直接決定了太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率的高低。

硅片為多晶硅的下游工序，與多晶硅環(huán)節(jié)不同，該環(huán)節(jié)為資本密集型，技術(shù)含量不高，產(chǎn)品工藝與投入設(shè)備相關(guān)，可分為單晶硅片和多晶硅片。我國是硅片制造大國，2017年我剛硅片產(chǎn)量約為188億片，折合產(chǎn)量為87.6GW，同比增長39%，約占全球硅片產(chǎn)量的83% ，其中單晶硅片產(chǎn)量約為60億片。

整個光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心問題就是如何降低成本，使光伏發(fā)電的性能價格比能夠優(yōu)于傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電方式。更重要的是，整個光伏產(chǎn)業(yè)未來的命運也取決于光伏發(fā)電的性能價格比是否能夠快速地下降到一個具有競爭力的水平。光伏產(chǎn)業(yè)面臨的競爭對手，不但包括傳統(tǒng)的化石能源，而且包括其他的可再生能源。

晶體硅太陽能電池占整個光伏產(chǎn)業(yè)的80%以上，從技術(shù)角度講，目前降低成本主要通過兩種方式：提高晶體硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率、減少硅用量。

以單晶為例：轉(zhuǎn)換效率方面，單晶硅電池的實驗室效率可達25%(即單晶硅電池的最佳輸出功率與投射到其表面上的太陽輻射功率之比為25%)。單晶硅電池效率無論實驗室或量產(chǎn)都是商用太陽能電池中最高的。提高電池效率首先依賴于提高單晶硅的質(zhì)量，包括降低單晶硅中氧含量以有利于提高電池的轉(zhuǎn)化效率等，這是單晶硅的發(fā)展趨勢。減少硅用量有兩種選擇：使用其他替代物或者降低電池片的厚度。從經(jīng)濟性上看，硅與其他替代材料相比，硅用于制造太陽能電池是最經(jīng)濟的。在保證硅片強度的情況下，降低硅片厚度就成了節(jié)省材料的現(xiàn)實選擇。目前主流厚度是200±20微米，有薄片化趨勢;同時，為了降低后道工序成本，提高后道工序產(chǎn)能，有大片化趨勢，市場將過渡到以8英寸硅片為主。

我國的一次性能源資源的儲量遠低于世界的平均水平，我國可再生能源的替代形勢比世界其他國家要更加嚴峻、緊迫。太陽能資源不因使用而減少，對環(huán)境沒有不利影響，大力發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)正是解決當前我國能源供需矛盾，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要措施和途徑。同時，大力發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)也是應(yīng)對氣候變化，實現(xiàn)未來能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，因此具有十分重要的意義，太陽能硅片也有廣闊的發(fā)展前景。