轉載自北极星太阳能光伏网讯:
（记者 陈艳清）随着2017年1月1日执行新光伏上网电价，我国太阳能三类资源区上网电价来到0.65、0.75、0.85元/kwh，进一步逼近平价上网。断奶势在必行，如何降本增效成为光伏企业的必答题。
光 伏组件是电站运行的关键组成部分，在光伏电站投资中组件成本占比约为45%，组件成本的下降将会带动光伏系统整体成本下降。据业内人士测算，光伏组件成本 每下降1元，光伏发电系统成本将下降0.1元。而组件效率的提升将直接给光伏电站带来更多的发电量，增加电站业主收益。
因此，光伏组件成为光伏发电降本增效的主要环节，组件企业在成本效率上打响争夺战，这其中又以晶硅组件的单多晶之争为主。
斩不断的单多晶之争
晶硅是太阳能利用最主要的光伏材料。当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如晶核长成晶面取向相同的晶粒,形成单晶硅，如果晶核长成晶面取向不同的晶粒，则为多晶硅。
从效率上看，单晶硅太阳能电池光电转换效率高。从制作成本上看，多晶硅太阳能材料制造简便，节约电耗，总成本较低，因此得到大规模发展。
在很长一段时间里，多晶、单晶光伏组件市场率维持在8：2的格局，这是35年来市场选择的结果。而近两年随着金刚线切割在单晶上的利用使得单晶成本有了显著下降，市场的平衡随之被打破。
有 机构预测，2017年单、多晶市场占比或将改为4:6。单晶降低了成本，多晶也在努力提升效率。近期，天合光能宣布其HoneyPlus高效多晶硅太阳电 池组件(mc-Si)孔径效率达19.86%；无锡尚德宣布其量产的多晶PERC电池效率最高达20%。但是在效率上，多晶组件赶超单晶组件仍有难度。
在这场效率成本之战中，业内人士表示，如果单晶硅片价格超出多晶硅片的部分在12%以内，单晶是划算的，因为单晶效率更高；如果单晶比多晶贵12%以上，即使单晶效率高，也不划算。也就是人们熟知的硅片“0.6元价差”。
1366科技CEO Frank van Mierlo
因而，如果效率无法赶超单晶，那么保持成本上的优势是多晶企业的布局重点。
直接法硅片 成本降低50%
当制造工艺成熟以后，核心材料的价格下降和用量的削减是光伏组件不断降价的主因。
在光伏组件的成本构成中，硅片占了35%-40%左右，可见降低硅片成本对降低组件以及光伏电站系统成本有着至关重要的作用。这也是多晶积极推动金刚线切割的动因。
然而，切割工艺总归存在浪费。据了解，传统的硅片制造工艺需要先把多晶硅熔化、拉晶或铸锭，然后切成小的方块，经过打磨，抛光等，最后用线切割成片，在硅片切割工艺过程中白白浪费了近50%的硅料，并使用大量的钢线、砂浆等辅材。
有没有一种方法可以避免硅片切割环节的浪费，从而降低硅片生产成本呢？1366科技给出了答案。
据 Frank介绍，1366科技采用了直接法硅片技术来解决这个问题。所谓直接法硅片即将多晶硅投入硅片生长炉中，加热使其熔化，之后将其表层冷却结晶成长 出多晶硅片，这就像冬天的湖面结冰一样。然后将硅片取出，裁切成规定尺寸，速度约为每片20秒，而裁切下来的硅片还可以回收。如此，直接法硅片减化了硅片 铸锭、切割等生产步骤，避免了硅的浪费，可使成本下降50%，并且节省了整个硅片总能源消耗的三分之二。
资料来自1366科技
如上图所示，那条蓝色的线就是多晶金刚线切割所达到的成本极限，1366科技认为，当产量达到3GW时采用直接法硅片技术，硅成本可达$0.158/片，当产量达到7GW时，硅成本达到$0.099/片。直接法硅片技术为延续多晶的市场主导地位提供了一种成本极低的选择。
此 外，直接法硅片的另一个优势是该技术可以与PREC技术相结合，从而达到1+1>2的效果。前不久，1366科技和韩华QCELLS宣布采用直接硅 片技术与Q.ANTUM背钝化电池技术的电池转化效率达到19.6%。Frank表示有信心在2017年Q1实现20%转化效率的目标。
Frank 继续介绍，“当用到PERC技术的时候，如果厚度可以降低，对光子的利用可以更加充分，但现在的工艺没有办法让硅片更薄。如果切得更薄，那么在切片环节将 得不偿失——电池过程的碎片率太高了。1366科技采用的是3D生长的硅片，可以做到边缘很厚，而中间薄，整个硅片同样有基于100-200微米的强度。 我们给下游的电池制造提供了更多的可能性。”
经过7年时间，1366直接法硅片技术实现了商业化，并且成功安装在德国、美国的电站中。2016年年底在日本1MW的示范项目中一半使用了直接法硅片。
据统计，2016年中国光伏并网容量约为34.24GW，连续两年领跑全球。在Frank看来，中国是重要的光伏市场，1366科技正在中国寻找合适的合作伙伴来建立直接硅片工厂，一起推动直接硅片的发展，加快平价上网的早日到来。
Source: 
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直接法硅片技术突破 能源革命即将到来
2017-02-08
轉載自: 索比太阳能光伏网
众所周知，传统的硅片制造工艺步骤繁多且浪费严重。光伏产业链是从多晶硅提纯开始的。多晶硅料的制备是一个高能耗的过程，得到的是高纯硅材料。然而，如此高纯的硅材料却在接下来的硅片制备中白白浪费了50%。因此，行业亟需一种新的工艺避免浪费，在节约能源的同时降低硅片成本。
数十年来，业界都在积极探索避免浪费的新工艺，寄希望于从硅的熔液中直接获得硅片。全球范围内大大小小的公司都曾试图破解这一难题。虽然取得了一些进展，但仍然无法与传统的铸锭切片工艺相抗衡。
转机在2008年出现。FrankVanMierlo，一位有着成功经验的企业家，成功说服了一些业内专家，一同创办了1366科技，立志革新硅片加工工艺。名称中的1366取自太阳在地球外太空的平均能量密度，即1366瓦每平米。人类对能源的需求，每平米远小于1W。即太阳可以为人类活动提供足够的能源。
1366科技吸纳了很多有经验的工程师，他们非常清楚早期各种尝试的不足。基于MIT的新工艺，以及7年坚持不懈的努力，1366科技成功开发出了可商业化的全新工艺，避免了浪费，使硅片成本降低一半，能耗降低三分之二。这一突破集合了MIT、欧美公司和一些知名研究机构的集体智慧，完美解开了困扰业内近40年的难题，开创了硅片制造的新标准。
技术突破引发成本革命
自上世纪70年代起，硅片生产一直使用铸锭切片工艺。铸锭是指将多晶硅原料熔化再缓慢冷却成一个大块，即硅锭。然后，将硅锭切割成横截面为硅片大小的小方锭，经过截断、磨面和倒角等工艺后，使用线切割工艺切出薄薄的硅片。整个过程近一半的硅材料成为“切削”白白浪费。
由于硅料成本昂贵，不少企业都尝试寻求不需要切割的工艺方法。直接硅片的工艺，业界有一个专有名词叫KERFLESS，不用切割的硅片。如夏普、GE、拜耳都做过一些尝试，但是他们解决不了其中应力的问题。应力的问题不仅让效率不高，同样会导致整个机械过程之中的破片会比较高。而1366完全解决了应力的问题，使得效率不断提升。Frank表示，“我们今天公布的效率是19.6%，在今年一季度效率一定会做到20%以上。同时，成本减半，能耗降低2/3。”
但不能忽视的是，传统技术路线这几年的进步也非常快，包括金刚线的切割代替过去砂线切割;黑硅技术帮助效率提高以及成本的缩减。面对这些技术路线的竞争，1366科技显得信心满满。
Frank指出，“金刚线切割也是属于线切割的一种，这种技术已经存在了很多年。PERC也是30多年的工艺，而N型的历史比PERC还要久。1366科技则是一个全新的尝试，如果来看未来的发展，我们相信N型只是一个小众化的市场，也许它效率超高，但并不能不会解决能源危机与雾霾的问题。1366科技和PERC的结合是1+1大于2的过程。PERC的钝化会让1366科技的硅片产生一个更好的效率提升。”
据记者了解，当用到PERC技术的时候，如果厚度可以降低，对光子的利用可以更加充分，但现在的工艺没有办法让硅片变得更薄。如果切得更薄，在切片环节将得不偿失，使得电池生产过程的碎片率大幅提高。而1366科技是3D生长的硅片，可以做到边缘厚而中间薄，整个硅片同样有基于200微米的强度。我们给下游的电池制造提供了更多的可能性。
“直接法硅片”获巨头认可布局时机到来
这一突破性的技术飞跃似乎也得到了业界的认可。瓦克多晶硅业务部门总裁EwaldSchindlbeck如此评价“直接法硅片”技术：“我们看到了‘直接法硅片’技术的巨大潜力，它将为加快太阳能发电在世界范围内的应用做出卓越贡献。直接从硅的溶液中生长硅片的想法着实令人叹服。不再产生硅的浪费，更简单的工艺，更少的时间，却能得到性能一致的最终产品。我们相信‘直接法硅片’工艺可以帮助晶体硅太阳能电池巩固其市场份额的主导地位，并为持续降低光伏系统的成本提供解决方案。我们都希望可以降低太阳能发电的成本，使其面对化石能源时更具竞争力，与1366科技的合作伙伴关系开创未来的解决方案。”
2016年年底，1366科技宣布，其与韩华QCELLS合作刷新了直接硅片技术新的性能记录——19.6%的电池转化效率。该结果得到了德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所光伏校准实验室的独立确认。其清晰地展示了1366科技的非切削直接硅片技术与韩华QCELLS的Q.ANTUM背钝化电池这两种创新科技相结合的潜力。这些硅片来自于1366科技位于马萨诸塞州贝德福德工厂现有的生产设备，并在韩华QCELLS位于德国塔尔海姆的技术创新中心完成了电池制造。“这些最新的研究成果体现了直接硅片与Q.ANTUM电池技术打破传统硅片与电池技术工艺技术局限的潜力。”韩华QCELLS硅材料研发高级经理凯?彼得表示。
“从长远来看，我们觉得光伏未来效率确实需要做到很高，卫星上可以做到将近50%的转化效率，这个效率通过多节电池叠层电池实现的。当你需要实现这一点，你就需要一个很便宜的衬底材料，我们觉得直接法硅片是有希望成为成本比较低的衬底材料做成叠层电池，这是长久的未来。”Frank表示。
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1366科技和日本IHI集团宣布全球首个采用Direct Wafer®的商业化电站完成并网发电
东京—2017年6月29日—硅片制造商1366科技与日本IHI集团今日共同宣布，全球首个采用直接硅片(Direct
Wafer®)的500kW太阳能电站完成并网发电，进入商业化运营阶段。该电站由日本IHI集团旗下全资子公司IPC建造，在其生命周期内，电站预计可减少9500吨二氧化碳的排放。本周，1366科技与IHI集团在东京举行了竣工庆典。
“这一商业化安装传递了我们对太阳能发电的全部期望。尤其是与传统工艺相比，直接硅片技术仅仅使用了三分之一的能源，因此电站的能源回收期可被大大缩短至一年以内。”
新落成的电站位于日本兵库县。1366科技位于波士顿的示范工厂为此制造了超过12万片直接硅片。组件由中国一线企业制造并通过IEC测试。
早在此次商业化安装之前，由直接硅片制造的组件便在美国、德国和日本进行了长期的实地测试并获得成功。本项目的完成展示了1366科技将直接硅片技术实现量产的能力，同时凸显了行业下游客户对高质量、低成本及更少的碳足迹的先进电站系统的广泛诉求。
“本次的成功安装实现了我们一直以来追求的目标，即利用创新科技大幅降低太阳能发电成本，进而扩大我们在可再生能源体系的产品组合。”IHI
集团能源与环境事业部总裁大谷宏之说。
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