據(jù)業(yè)內(nèi)人士估算，除組件發(fā)電效率提升外，光伏組件成本每下降1元，光伏發(fā)電系統(tǒng)成本將下降0.1元。而在光伏組件成本構(gòu)成中，硅片占到了35%—40%，改良西門子法、金剛線切割等工藝的進(jìn)步已使硅片成本大幅降低。現(xiàn)在一種全新的工藝有望實(shí)現(xiàn)硅片成本的進(jìn)一步削減，那就是直接硅片制造技術(shù)。
據(jù)了解，自上世紀(jì)70年代起，硅片生產(chǎn)一直使用鑄錠切片工藝。鑄錠是指將多晶硅原料熔化再緩慢冷卻成一個(gè)大塊，即硅錠。然后，將硅錠切割成橫截面為硅片大小的小方錠，經(jīng)過(guò)截?cái)唷⒛ッ婧偷菇堑裙に嚭螅褂镁€切割工藝切出薄薄的硅片。整個(gè)過(guò)程近一半的硅材料成為“切屑”被白白浪費(fèi)。
現(xiàn)在這一困擾業(yè)內(nèi)近40年的浪費(fèi)難題將不復(fù)存在，而創(chuàng)新這一技術(shù)的就是美國(guó)1366科技公司。直接法硅片即將多晶硅投入硅片生長(zhǎng)爐中，加熱使其熔化，之后將其表層冷卻結(jié)晶成長(zhǎng)出多晶硅片。“這就像冬天的湖面結(jié)冰一樣。然后將硅片取出，裁切成規(guī)定尺寸，而裁切下來(lái)的硅片還可以回收。”1366科技公司首席執(zhí)行官弗蘭克·范·米爾洛在接受記者采訪時(shí)介紹，“如此，直接法硅片減化了硅片鑄錠、切割等生產(chǎn)步驟，避免了硅的浪費(fèi)，可使成本下降50%，并且節(jié)省了整個(gè)硅片總能源消耗的2/3。”
直接硅片制造技術(shù)在促進(jìn)成本降低的同時(shí)，在性能上也再創(chuàng)新高，記者獲悉，今年3月份，利用該技術(shù)，1366科技公司與韓華QCELLS合作實(shí)現(xiàn)了19.9%的電池轉(zhuǎn)換效率。“該結(jié)果得到了德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所光伏校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)立確認(rèn)，直接硅片制造技術(shù)配合新的電池結(jié)構(gòu)在效率上堪比單晶，今后每年保持1%的效率提升是可能的。”米爾洛表示，而這種更高的效率來(lái)自于其特有的制造工藝——高純的生長(zhǎng)環(huán)境、更好的微觀結(jié)構(gòu)以及摻雜濃度的漸變等。
新技術(shù)推廣的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)怎樣？“百兆瓦級(jí)產(chǎn)能即可證明這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，而如果達(dá)到10GW，則成本就極其低了。直接法硅片技術(shù)為市場(chǎng)提供了一種成本極低的新選擇。”米爾洛說(shuō)。根據(jù)測(cè)算，當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到3GW時(shí)采用直接法硅片技術(shù)，硅成本可達(dá)0.03美元/瓦，當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到7GW時(shí)，硅成本達(dá)到0.015美元/瓦。
作為一家誕生于美國(guó)麻省理工學(xué)院的創(chuàng)新公司，僅歷時(shí)7年，1366科技公司即實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。據(jù)悉，目前其硅片組件已成功安裝在德國(guó)、美國(guó)的電站中。于近日完成安裝的日本1MW的示范項(xiàng)目中就有一半使用了直接法硅片。
中國(guó)是全球最大的太陽(yáng)能光伏生產(chǎn)和應(yīng)用市場(chǎng)，其市場(chǎng)潛力正在不斷釋放，米爾洛也將目光瞄向中國(guó)，“希望將這一技術(shù)帶到中國(guó)，讓光伏制造過(guò)程更加綠色環(huán)保，并推動(dòng)平價(jià)上網(wǎng)早日到來(lái)。”
