Pengenalan Produk

Jika anda mengikuti perkembangan wafer fotovoltaik, anda akan tahu bahawa panjang tepi wafer solar telah berkembang dari 100mm ke 125mm, kemudian ke 156mm, dan terus sehingga 210mm hari ini.

Kita dapat melihat dengan jelas bahawa apabila industri fotovoltaik telah matang, saiz wafer terus menjadi lebih besar. Jadi apakah jenis kesan yang dibawa oleh saiz wafer yang lebih besar kepada keseluruhan rantaian industri PV? Dan apakah asas perubahan saiz ini?

Kesan ke atas Rantaian Industri PV

1) Pengeluar Wafer

Saiz wafer yang lebih besar membantu syarikat wafer mengurangkan tiga kos utama: bahan silikon, penarikan kristal, dan pemotongan.

Peralatan teras untuk pembuatan wafer (seperti relau kristal tunggal dan mesin pemotong) biasanya diukur dengan "kumpulan sejam" atau "kepingan setiap syif mesin". Saiz yang lebih besar bermakna satu relau atau satu mesin menghasilkan lebih banyak wafer setiap larian. Sebagai contoh, luas wafer 210mm adalah kira-kira 1.82 kali ganda wafer 156mm, jadi jika hasil pemotongan kekal sama, output setiap jam mesin pemotong tunggal boleh meningkat lebih daripada 80%.

Kos tetap seperti susut nilai peralatan, penggunaan tenaga, dan buruh tersebar di kawasan wafer yang lebih besar, jadi kos bukan silikon setiap wafer (seperti elektrik dan bahan) menurun dengan ketara. Menurut data industri, menaik taraf dari 156mm ke 210mm boleh menurunkan kos bukan silikon peringkat wafer kira-kira 20%-30%.

2) Pengeluar Sel

Wafer yang lebih besar mengurangkan "kehilangan tepi" sel, kerana semakin besar luas wafer, semakin rendah bahagian kawasan tepi yang tidak sah.

Kelajuan "garis" pengeluaran sel pada dasarnya tetap (seperti masa kitaran PECVD dan percetakan skrin), jadi saiz yang lebih besar meningkatkan output sel bagi satu baris pengeluaran secara berkadar, dan mengurangkan kos bahan guna seperti pes perak, sasaran, dan bahan lain bagi setiap sel. Sebagai contoh, penggunaan pes perak bagi sel 210mm adalah kira-kira 1.3 kali ganda daripada sel 182mm, tetapi luasnya adalah 1.82 kali lebih besar, jadi kos pes perak per watt sebenarnya turun kira-kira 28%.

3) Pengeluar Modul

Sel yang dibuat daripada wafer yang lebih besar memaksa saiz modul bertambah, yang membolehkan pengeluar modul mengurangkan kos pembungkusan dan mencapai ketumpatan kuasa yang lebih tinggi.

Kos teras pembungkusan modul adalah bahan bantu seperti kaca, filem enkapsulan, bingkai, dan kotak simpang, bersama dengan kos buruh dan peralatan bagi proses seperti penyambungan tali dan laminasi. Saiz yang lebih besar bermakna kurang bahan bantu digunakan per watt, dan kos burur per watt juga dikurangkan.

4) Pelabur Stesen Kuasa

Modul yang lebih besar boleh memberikan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi (contohnya, modul sel 210R telah mencapai 600W+, dan modul 700W+ yang diperbuat daripada sel 210 sudah dalam pengeluaran besar-besaran), mengurangkan bilangan modul, jumlah struktur pemasangan, dan panjang kabel yang diperlukan oleh stesen, yang secara tidak langsung mengurangkan kos bagi pelabur stesen kuasa.

Pertumbuhan berterusan saiz wafer pada dasarnya adalah peningkatan kolaboratif "pengurangan kos dan peningkatan kecekapan" bagi pengeluar wafer, ujian sel, pengeluar modul, pelabur stesen kuasa, dan banyak pihak lain. Dengan meningkatkan saiz unit pengeluaran dan mengurangkan kos unit, dividen disalurkan ke bawah rantaian kepada pemain hiliran.

Parameter Teknikal

Kelebihan Teknikal

• Wafer yang lebih besar mengurangkan kos bahan silikon, penarikan kristal, dan pemotongan pada peringkat pembuatan

• Satu mesin pemotong boleh meningkatkan output setiap jam lebih daripada 80% apabila beralih dari 156mm ke 210mm

• Kos bukan silikon pada peringkat wafer boleh turun kira-kira 20%-30% apabila menaik taraf dari 156mm ke 210mm

• Kehilangan tepi yang berkurangan dan kos pes perak yang lebih rendah per watt (kira-kira 28% lebih rendah untuk sel 210mm)

• Modul ketumpatan kuasa yang lebih tinggi mengurangkan bilangan modul, struktur pemasangan, dan panjang kabel yang diperlukan

Aplikasi Produk

Sejarah Pembangunan Wafer PV

Oleh kerana wafer fotovoltaik pada asalnya berasal daripada bahan kristal tunggal semikonduktor, industri PV telah lama mengikuti saiz wafer semikonduktor 6 inci dan 8 inci (diameter), yang sepadan dengan apa yang dipanggil wafer 5 inci (125mm) dan wafer 6 inci (156mm) dari segi panjang tepi.

Apabila industri PV berkembang dan permintaan untuk wafer dan sel meningkat, dan dengan kemajuan peralatan penarikan kristal, pemotongan, dan pengeluaran sel dalam negara, wafer 5 inci (125mm) secara beransur-ansur keluar daripada rantaian PV. Selepas 2012, kecuali satu atau dua pengeluar sel khas, wafer 125mm pada dasarnya telah dihapuskan oleh pasaran.

Wafer 156mm (pertumbuhan kristal 8 inci) kemudian menjadi saiz arus perdana. Selepas itu, industri mula bereksperimen dengan peningkatan kecil pada platform pertumbuhan kristal 8 inci. Pada akhir 2013, lima syarikat termasuk Zhonghuan dan Longi bersama-sama mengeluarkan piawaian wafer M1 (156.75-φ205mm) dan M2 (156.75-φ210mm). Tanpa mengubah saiz modul, M2 meningkatkan luas wafer (sebanyak 2.2%) dan meningkatkan kuasa modul lebih daripada 5W, dengan cepat menjadi arus perdana industri dan kekal stabil selama beberapa tahun.

Pada tahun-tahun berikutnya, pengeluar wafer utama menggunakan peningkatan teknikal berdasarkan M1 dan M2 untuk terus menaikkan panjang tepi wafer kepada 158.75, 161.7, 166mm dan saiz lain. Kelebihan wafer 158.75mm ialah semua kapasiti dalaman sedia ada boleh dinaik taraf melalui pengubahsuaian teknikal pada kos rendah. Walaupun untuk loji sel yang sangat lama, kos pengubahsuaian 1GW kekal dalam julat yang boleh diterima.

Kelebihan wafer 166.00mm ialah luasnya 12.22% lebih besar daripada M2, dan modul jenis 72 yang menggunakan wafer ini boleh mencapai 420-430W. Pada masa yang sama, saiz ini hampir tetapi tidak melebihi had kapasiti peralatan sedia ada, jadi kos pengubahsuaian kekal terkawal.

Dari 156mm hingga 166mm, semua pengeluar pada peringkat ini meningkatkan luas wafer melalui peningkatan teknikal pada platform pertumbuhan kristal 8-inci sedia ada.

Pada Ogos 2019, Zhonghuan membuat lonjakan dan mengeluarkan wafer kristal tunggal G12 dengan panjang tepi 210mm, terus menggunakan spesifikasi saiz wafer semikonduktor kepada PV. Matlamatnya adalah untuk mencapai lonjakan dalam kuasa modul dan pengurangan selanjutnya dalam kos pembuatan melalui wafer yang lebih besar. Tetapi pada masa itu, wafer 210 hampir tiada sokongan industri hulu atau hilir dalam rantaian PV, dan kebanyakan industri ragu-ragu tentang 210.

Pada 2019, Trina dan Zhonghuan, pengguna awal wafer 210, mengeluarkan produk modul baharu generasi akan datang. Berdasarkan wafer 210 versi 50, kuasa maksimum mencapai 500W, yang juga merupakan produk 500W pertama dalam industri PV. Terhad oleh spesifikasi kaca PV pada masa itu, modul tidak boleh dibuat menjadi 6 lajur sel dan hanya boleh dibuat menjadi 5 lajur ganjil, dan susun atur lajur ganjil bermakna modul terpaksa menggunakan reka bentuk wayar terbang. Juga terhad oleh arus penyongsang pada masa itu, sel tidak boleh menggunakan potongan separuh yang menjadi arus perdana dalam industri, dan hanya boleh dibuat menjadi pertiga.

Dengan pelancaran wafer panjang tepi 210 Zhonghuan dan kelebihan bahawa modul 210 boleh mencapai kuasa 500W+, menjelang akhir 2019, peneraju modul yang diwakili oleh Jinko, JA Solar, dan Longi jatuh ke dalam pemikiran mendalam. Di satu pihak, syarikat-syarikat ini mahukan produk untuk menentang kesan modul 500W; di sisi lain, mereka tidak mahu membuat produk dengan reka bentuk lajur ganjil dan potongan pertiga.

Jadi ketiga-tiga syarikat ini tidak memilih 210, dan mereka semua secara kebetulan terfikir untuk menggunakan susunan sel 6 lajur genap tradisional untuk mencapai produk 500W+. Sebenarnya, spesifikasi ketiga-tiganya pada mulanya tidak sama. Jinko dan JA Solar secara kasar menetapkan saiz wafer 180mm pada akhir suku pertama 2020, manakala Longi pada mulanya menentukan saiz 17X. Selepas komunikasi dan rundingan, ketiga-tiga syarikat akhirnya menyatukan saiz kepada 182mm, dan pada Jun 2020, ketiga-tiga syarikat terkemuka ini, bersama-sama dengan 7 pengeluar lain dalam industri, bersama-sama melancarkan wafer monohabluran M10 berdasarkan spesifikasi 182mm.

Saiz sel 183.75*182.2 yang digunakan hari ini adalah berdasarkan asas teknikal 182mm. Sama seperti panjang tepi 156mm sebelum ini yang terus meningkat kepada 158.75, ia meningkatkan luas sel melalui peningkatan teknikal tanpa mengubah saiz modul, meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa.

Logik wafer panjang tepi 182 adalah berbeza daripada pengenalan lompatan saiz tepi 210. 182 dihasilkan melalui logik deduksi songsang berdasarkan keadaan sempadan sedia ada dalam industri. Keadaan sempadan utama adalah ketinggian kontena perkapalan dan lebar relau kaca. Kedua-dua titik ini menentukan bahawa had atas lebar modul adalah antara 1133-1134mm, yang kemudiannya membawa kepada saiz sel 182mm untuk susunan sel 6 lajur.

Di satu pihak, kuasa modul 182 lebih tinggi daripada modul 210 versi 50 sebelumnya. Lebih penting lagi, modul 182 sepenuhnya meneruskan susunan 6 lajur matang dan penyelesaian teknikal sel 2-potong, dengan prestasi produk yang lebih baik dan rantaian bekalan huluan dan hiliran yang matang. Mengikut logik pemikiran industri pada masa itu, 210 tidak boleh dijadikan susunan sel 6 lajur, kerana relau kaca tidak menyokongnya dan kontena juga tidak menyokongnya. Nampaknya 210 akan menjadi penyelesaian yang gagal.

Walau bagaimanapun, Trina, pemimpin kem 210, memecahkan pemikiran tetap kebanyakan pengamal industri dan menyongsangkan logik reka bentuk tradisional, dengan pantas melancarkan produk modul 210 60-sel berdasarkan susunan sel 6 lajur dan sel 2-potong, dengan kuasa modul mencapai sehingga 600W (modul dengan saiz 2172*1303).

Idea Trina adalah: jika kontena tidak menyokong penempatan sisi dua lapisan modul 210 6-lajur, maka letakkan modul secara menegak dalam kontena; jika relau kaca tidak menyokong, maka bekerjasama dengan kilang kaca untuk menaik taraf barisan pengeluaran; jika arus sel 210 potong 2 terlalu tinggi untuk penyongsang, maka bekerjasama dengan pengeluar penyongsang untuk membangunkan produk generasi baru. Pada separuh kedua 2020, Trina juga mengetuai sekumpulan pengeluar untuk menubuhkan pakatan industri 600W+, bertujuan mencapai promosi terkoordinasi seluruh rantaian industri 210.

Versi 6-string modul 210 mencapai lebar 1303mm dan hanya boleh diletakkan secara menegak dalam kontena. Penempatan menegak menyebabkan masalah tertentu dalam beberapa senario, dan ramai pelanggan tidak menyukai kaedah ini. Menghadapi masalah ini, pada pertengahan 2022, Trina dengan berani mencadangkan penyelesaian wafer segi empat tepat, melancarkan 182mmwafer segi empat tepat 210mm. Modul berdasarkan wafer segi empat tepat mempunyai lebar 1134mm, konsisten dengan lebar modul 182 tradisional, manakala panjangnya ialah 238X. Kemudian pada 2023, 9 perusahaan terkemuka termasuk Jinko, JA Solar, dan Longi bersama-sama mengeluarkan saiz wafer segi empat tepat, disahkan sebagai 23821134.

Untuk modul saiz 2382*1134, klik teks untuk melihat artikel lepas: Mengapa 2382*1134 adalah saiz emas untuk modul?

Pada tahun 2026 hari ini, selepas beberapa tahun pertikaian saiz, industri PV kini mempunyai tiga spesifikasi wafer utama: 183.75182.2mm, 210182.2mm, dan 210210mm. Antaranya, 183.75Wafer 182.2mm, sebagai versi lanjutan siri 182, mempunyai kelebihan kapasiti sedia ada; modul yang diperbuat daripada wafer 210Wafer 182.2mm dipanggil saiz emas, dengan kos pengangkutan yang lebih rendah dalam eksport PV, dan ia serasi dengan barisan pengeluaran modul siri 182; bahagian pasaran wafer 210Wafer 210mm juga semakin meningkat secara beransur-ansur.

Pandangan Ooitech

Ooitech percaya: evolusi saiz wafer PV dari 100mm ke 210mm pada asasnya adalah peningkatan kolaboratif di seluruh rantaian industri, meningkatkan unit pengeluaran untuk mengurangkan kos unit dan menyalurkan dividen ke hiliran.