薄片化和大片化是太陽(yáng)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(guò)程中對(duì)自然環(huán)境的破壞，迫使世界各國(guó)積極尋求儲(chǔ)量豐富、環(huán)境友好的可再生能源。太陽(yáng)能是可供人類利用的儲(chǔ)量最為豐富的清潔能源之一，通過(guò)光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，能夠在充分利用太陽(yáng)能的同時(shí)避免對(duì)環(huán)境的影響，因而世界各國(guó)近年來(lái)大力發(fā)展光伏發(fā)電，各國(guó)政府紛紛制定產(chǎn)業(yè)扶持政策推動(dòng)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(yáng)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(yáng)能電池片的載體，硅片質(zhì)量的好壞直接決定了太陽(yáng)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(guó)是硅片制造大國(guó)，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(zhǎng)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(gè)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心問(wèn)題就是如何降低成本，使光伏發(fā)電的性能價(jià)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(gè)光伏產(chǎn)業(yè)未來(lái)的命運(yùn)也取決于光伏發(fā)電的性能價(jià)格比是否能夠快速地下降到一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的水平。光伏產(chǎn)業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(yáng)能電池占整個(gè)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(guò)兩種方式：提高晶體硅太陽(yáng)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(shí)驗(yàn)室效率可達(dá)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(yáng)輻射功率之比為25%)。單晶硅電池效率無(wú)論實(shí)驗(yàn)室或量產(chǎn)都是商用太陽(yáng)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(shì)。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(jì)性上看，硅與其他替代材料相比，硅用于制造太陽(yáng)能電池是最經(jīng)濟(jì)的。在保證硅片強(qiáng)度的情況下，降低硅片厚度就成了節(jié)省材料的現(xiàn)實(shí)選擇。目前主流厚度是200±20微米，有薄片化趨勢(shì);同時(shí)，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(shì)，市場(chǎng)將過(guò)渡到以8英寸硅片為主。

我國(guó)的一次性能源資源的儲(chǔ)量遠(yuǎn)低于世界的平均水平，我國(guó)可再生能源的替代形勢(shì)比世界其他國(guó)家要更加嚴(yán)峻、緊迫。太陽(yáng)能資源不因使用而減少，對(duì)環(huán)境沒(méi)有不利影響，大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)正是解決當(dāng)前我國(guó)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(shí)，大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)也是應(yīng)對(duì)氣候變化，實(shí)現(xiàn)未來(lái)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(yáng)能硅片也有廣闊的發(fā)展前景。