目錄
一 綜述
二 措施
2.1材料
2.2流程
2.3產品
三 光伏學習曲線
四 費用考慮
五 2018光伏成就
5.1材料
5.1.1材料-長晶和切片
5.1.2材料-電池處理
5.1.3材料-單元
5.2進程
5.2.1工藝-製造
5.2.2工藝-技術
5.3產品
六 光伏系統
七 展望
7.1光伏學習曲線
7.2光伏市場發展考慮因素
7.3路線圖預測
7.4結束語
八 參考文獻
九 致謝
9.1撰稿人和作者
9.2圖片來源
十 附註
十一 贊助單位
四、成本考慮
圖2顯示了2011年1月至2018年1月多晶硅組件的價格發展，多晶硅、多晶硅片和電池[7]的價格趨勢各不相同。
圖2:多晶硅、多晶硅片、電池和晶硅組件的現貨市場價格趨勢(假設2019年1月:每16g多晶硅(圖5)，平均多晶硅電池轉化效率是19% {4.7Wp}，平均單晶硅電池轉化效率是21.5%，單晶份額/多晶份額= 50/50(圖38));插圖:2017年1月、2018年1月和2019年1月(0.39、0.354和0.244美元/Wp)不同組件成本要素的價格佔比[7]。
由於產能的增加，預計2018年底的組件產能將超過150GWp[1]。2018年，中國國家能源局發佈5·31新政，限制其光伏裝機量，導致2018年下半年裝機量降低，總裝機容量為40 GWp，2017年為54 GWp[13]。從而使價格進一步下跌約30%，這個局面，對所有的電池和組件製造商來說，都是極具挑戰性的。
圖2的插圖比較了自2013年以來硅、硅片、電池和組件價格所佔比例。2017年1月、2018年1月和2019年1月，具有代表性的多晶硅和單晶硅組件組合的平均現貨市場價格分別計算為0.390美元/Wp、0.354美元/Wp和0.354美元/Wp。2017年1月和2018年1月之間的總體價格水平差僅為9%左右，在2017年期間，不同價格要素的份額幾乎保持不變。但2018年1月至2019年1月之間的價格再次下跌約30%。多晶硅的比例現在約為14%。2018年，電池轉換份額增加到26%，組件轉換份額增加到46%。
非晶硅組件的製造成本主要由消耗品和材料驅動，這在第三版的ITRPV晶硅組件成本分析中有所討論。考慮到組件產能持續擴張等因素，預計全球光伏組件產能將在2018年進一步增加，超過此前預測的全球市場需求120GWp產能[14]。因此，價格不會因為任何成本的上漲而增加，因為不存在預期的短缺——換句話說，在硅片切割、電池和艱難的組件製造方面的壓力將維持下去。降低消耗品和材料的成本將更加困難，但必須繼續下去。提高生產率和產品性能將變得更加重要。
前ITRPV版本中強調的已知三種策略有助於應對這一挑戰:
1 通過提高已安裝生產能力的整體設備效率和更有效地使用晶硅和非晶硅材料，繼續降低整個價值鏈上的每件成本。
2 為不同的市場應用引入專門的組件產品(即成本優化、最高產量產品和價格更高、完全定製的利基產品之間的權衡)。
3 在不會顯著增加處理成本的情況下，提高組件功率/電池效率。
後者意味著需要通過精益流程來提高效率，這些流程要求新工具集進行最低限度的投資，包括延長折舊工具集的使用壽命，以避免折舊成本的大幅增加。
從一開始就很難引進新的、不成熟的技術來降低每瓦組件的成本。但儘管如此，中國的光伏項目仍在朝這一目標發展。
五、2018光伏成就
5.1材料
5.1.1材料 - 長晶與切片
如圖4所示，約為25%價格份額的多晶硅仍然是晶體硅太陽能電池中最昂貴的材料。西門子(Siemens)和流化床反應器(FBR)工藝仍然是生產多晶硅的主要技術.儘管FBR的處理耗電量較少，但據推測，與成熟的Siemens加工工藝相比，其份額不會顯著增加。與傳統多晶硅技術相比，其他技術，如精煉冶金級硅或切片技術，預計在未來幾年不會產生顯著的成本優勢，但預計將繼續在市場上使用。
在過去的幾年裡，切片技術的前景徹底改變了。金剛線切割技術(DWS)的引入讓切割過程的穩定性和成本控制得到很大改善。預計2018年能夠實現將單晶硅和多晶硅從砂漿線切割過渡到金剛石線切割。
圖3表明，在2018年完成了DWS用於單晶硅硅片的轉換，預期從2021年開始將實現大規模生產。
圖3 單晶硅晶片製造技術的市場份額
圖4顯示，DWS是最適當的多晶硅片切割技術。這一變化是由對DWS 多晶硅快速引入溼化學織構方法支持的，如5.2.2所述。電鍍金剛石絲被認為是主要的金屬絲材料。由於DWS的成熟，我們不認為其他的切片技術，特別是直接法硅片技術(kerfless technologies)，將獲得顯著的市場份額。
圖4 單晶硅片製造技術的市場份額
生產更薄的晶片，減少切割損耗，提高回收率，降低可消費成本，可以節約成本。在未來幾年內，線材直徑將不斷減少，硅和金剛石絲將有更多的回收利用。
圖5：採用金剛石切割技術的多晶硅片和單晶硅片的平均多晶硅消耗
圖5顯示了多晶硅生產硅片的平均利用率。180µm的M2標準(156.75mm×156.75mm)的單晶硅片或多晶硅片約為10克。在2018年，高達165%的多晶硅用於來生產標準的M2硅片。多晶硅片的多晶硅消耗量比單硅晶片多約7%。據推測，在今後幾年中，多晶硅的使用將進一步提高。
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