2016国际光伏技术路线图

ITRPV

2016年技术路线图

技术中心技术管理部

2016年3月

目录

第一章ITRPV介绍 (3)

第二章光伏学习曲线和成本降低 (4)

第三章原材料工艺 (6)

第四章产品和系统 (16)

第五章总结和展望 (19)

第一章ITRPV介绍

◆ITRPV-工作组架构研究方法

第7版的技术路线图由VDMA提供；

工作组包括来自亚洲、欧洲和美国的30多个供应商；

制定流程：参与单位-数据的独立收集/VDMA加工数据/发布之前数据校正/区域主席-制定下一版ITRPV。

主要领域参数的讨论-中值图表。

图1第7版ITRPV考虑的价值链要素

◆2016ITRPV编制的主要参与单位

图22016年ITRPV编制的主要参与单位

第二章光伏学习曲线和成本降低

光伏学习曲线

图3组件学习曲线：光伏价格与累计发货量

发货量/年底平均价格

显然地，生产成本的降低决定了光伏成本的降低；图表1为组件价格曲线图，展示了组件的平均价格（采用2015年汇率，美元/瓦）与1976年到2015年组件累计发货量（兆瓦）的走势。组件发货量一直领先于光伏系统的安装量，在对数坐标表示下，数据点在3.1GWp 之前一直保持线性，直到100GMWp有一个突变。这一线性关系表明，每当累计发货量翻倍时，根据学习曲线，价格就会降低21%，这一学习曲线的突变来自于2003年到2013年市场的巨变。

最后两个点指出了平均价格和2015年底相应的发货量。2015年发货量50GWp,0.58美元/瓦；200GWp的坐标显然是超过2015年的，现在组件的累计功率大约是234GWp,假设组件安装量为50GWp，全

球组件功率继2014年177GWp之后在2015年底达227GWp。

图4多晶硅、单晶硅片、电池、碳化硅组件价格趋势情况（假设每片硅片耗硅

5.4g,多晶电池效率17.55%）

图5组件价格分解

◆成本降低

组件价格两年内下降了20%；多晶硅料仍然是价格最贵的特殊原材料。现在组件的市场份额仅占41%。

价格的下降主要取决于：

✓效率的提升（原材料和设备的使用）；

✓特殊市场产品的优化（大规模、低成本产品）；

✓提升电池效率和组件工作和CTM值。

第三章原材料工艺

◆原材料-硅料

硅料价格趋势：2010年67美元/公斤；2012年20美元/公斤；2016年2月大约14美元/公斤。价格与供过于求有关。西门子工艺仍然保持主流趋势，FBR（流化床）工艺有降低成本的优势，FBR（流化床）工艺的市场份额将适当的增加。其它技术（如改良金属硅技术）还没有成熟。

图6多晶硅生产技术份额预期变化

◆原材料-硅片切割

图7多晶硅片切割技术的市场份额

多晶硅片切割技术：目前，使用浆料的切割方法还是主导技术，金刚线切割技术成为主流受期待。

图8单晶硅片切割技术的市场份额

单晶硅片切割技术：金刚线切割技术将成为主流。

原材料-硅片厚度

180um厚度的硅片仍是用于电池和组件生产线的首选厚度。随着技术的发展，硅片厚度缓慢降低。

图9批量生产碳化硅电池硅片厚度预期图

图10硅片厚度预期图

对第6版的ITRPV预期重新做了修订，因为对硅片厚度的降低预期过度；

自2009年期，180um厚度的硅片是生产线的首选厚度，随着组件技术的发展，将来可以做到100um；

多晶硅片厚度在2020年后可以做到160um以下；

单晶硅片的厚度可以做到更薄，主要取决于金刚线技术；

随着技术的发展，硅片厚度缓慢降低。

原材料-每片电池的银浆消耗量

银浆仍然在碳化硅电池中占主导。

图11每片电池的银浆消耗量趋势图

第6版的ITRPV的预测被证实了，自2009年至2015年降低了66%。如下图所示：

图12每片电池的银浆消耗量

银浆成本在2016年约占电池成本的7%，银浆消耗量的降低是强制的和持续的，银浆消耗量的降低会延迟替代品铜和其它材料的市场份额。预期2018年铜会占据6%的市场份额；从2017年起，无铅浆料会广泛应用于碳化硅电池的生产中。

工艺制造-电池设备产能

图13预期电池设备产能

趋势：电池生产线前后工序设备产能匹配；

利用设备的综合效率对我们来说是一种挑战；

提升电池设备产能包括：设备的可运行时间；产能；利用率；标准电池片；

提升设备产能达到最优是降低设备成本的最好方法；两种提升设备产能的方法：

一种方法是循序渐进提升产能，这种方法适用于成批处理或链式设备；另一种方法是通过更新自动化设备来提升产能，这种方法适用于链式或簇式设备；

湿化学法，通过更新自动化设备来提升产能方面是领先的，可生产7500片/小时。

工艺制造-电池制绒

酸制绒：成熟且用于批量化生产;

下一步：湿法黑硅技术；

替代品已经出现，但未用于批量化生产；

预期2018年后RIE法（反应离子制绒）会用于批量化生产。

图14不同制绒工艺的市场份额

工艺技术-复合电流

P型材料：在降低复合损失上取得了好的效果；

N型材料：克服了P型基底材料的局限；

通过优化晶体生长工艺，JO值进一步降低；

P型多晶JO值从2010年650fA/m2降低到2015年275fA/m2。

JO值将来进一步降低：

P型多晶JO值从2015年275fA/m2降低到2026年100fA/m2；

P型单晶JO值从2015年170fA/m2降低到2026年60fA/m2；

N型单晶JO值从2015年30fA/m2降低到2026年15fA/m2；

电池正面和背面复合损失：

预期JO值降低50%以上（小于60fA/m2）；

P型材料在正面复合损失的改善是有限的；（例如：需要改善扩散/新的浆料）；

铝背场的背面复合电流做不到200fA/m2以下。

图15电池正面、背面和硅基底的复合电流趋势图