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光伏降低成本要借力半導體技術

發布時間:2009-10-30 來源:半導體國際

機遇與挑戰:
  • 中國光伏企業未掌握核心技術
  • 借助已被半導體所證實的技術,結合光伏領域特殊需求而實現創新型應用
  • 在半導體領域被廣泛采用的接觸式清潔技術正在為光伏制造提供一個理想的解決方案
相關數據:
  • 新光硅業僅用1年半的時間就收回了10來個億的投資

新光硅業笑了,因為其僅用1年半的時間就收回了10來個億的投資。2007年2月中國第一條千噸級多晶硅生產線在四川新光硅業投產,當年產出了230噸多晶硅,2008年生產了810噸。新光硅業總經理曾戲稱,在中國賣多晶硅比賣毒品賺錢。如果,今天的新光硅業還能像一年前那樣春風得意就好了,如果在新光硅業的客戶群中能看到晶圓廠的身影,那新光硅業真得牛了,可惜沒有。

新光硅業的年產1000噸多晶硅項目是原國家計委唯一批建的高新技術示范性產業化項目,2007年試產時產品質量一次性達到國家電子級標準,因為這是當時國內唯一完整改良西門子工藝閉路循環千噸級多晶硅生產線。它的投產,肩負著打破我國電子級多晶硅幾乎完全依賴進口困局的重任,但新光硅業2007-2008年的輝煌是來自太陽能級多晶硅而非晶圓廠所需的電子級多晶硅,正是此時多晶硅的價格一直在高位運行,所以沒有降低成本、沒有技術升級的壓力。目前,世界前6大多晶硅供應商平均成本在$25-30/kg左右,而國內大部分多晶硅企業成本價還在$60-70/kg水平徘徊。

國內太陽能光伏企業說起降低成本實現上網等價點,基本上是通過擴大生產規模和依賴政府補貼為解決之道,少有聽到通過技術手段參與市場競爭的戰略。擴大規模,總不能通過大興倉庫來體現需求吧。政府補貼,現在官方媒體已經在鋪天蓋地吹風多晶硅存在泡沫。光伏產業發展的關鍵是成本和技術,中國公司通過做大規模攤薄成本的能力應該不成問題,可在市場空間未被打開前盲目擴產的風險是明擺著的。而在核心技術上,中國光伏企業卻是集體失語。

據說,賽維LDK正在從硅片制造商逐步向光伏系統解決方案提供商轉型。不可否認,除個別公司外大部分中國光伏公司的技術能力另人擔憂,如果現在要求他們通過自主技術研發獲得競爭力確實有點強人所難(估計國內能有這個耐心的公司也不多)。但若借助已被半導體所證實的技術,結合光伏領域特殊需求而實現創新型應用,或許是光伏業者形成自主技術能力一個不錯的選項。比如,目前CIGS商用批量生產想得到10%光電轉換效率并不是件難事,只需制作出5層薄膜工藝的CIGS看起來也很簡單,但這是以不在乎能量消耗通過超高溫度來熔化并結晶為代價的。
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生產高效CIGS電池需要發現合適的沉積前聚體,將銅、銦、鎵、硒混合晶體在合適的溫度拉出CIGS晶體制作p-n結、降低再復合分離路徑實現理想的轉換效率。這就需要用到半導體領域的熱蒸發鍍膜技術和熱沉積源技術,同時還需用到芯片制造過程中所必需的合適的量測工具。光伏企業可能對此較為陌生,但半導體公司卻駕輕就熟。

再比如,就太陽能光伏材料而言,目前主要面臨著控制表面粗糙度、疊層的摻雜分布、鈍化層中氫的含量,以及表面污染4項挑戰。我們知道,污染物對生產效率和太陽能電池本身的效率都有著重要影響,而對表面污染的處理,如果在每個可能出現材料表面污染的工序使用接觸式清潔技術,而非目前光伏企業大都采用的非接觸式清潔技術,就可以顯著提高生產效益和太陽能電池的功效。已被半導體行業所證實的接觸式清潔技術也已在太陽能領域被證實是最高效的表面除塵、清潔方式。應該說,在半導體領域被廣泛采用的接觸式清潔技術正在為光伏制造提供一個理想的解決方案。

為了推進我國多晶硅行業建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系,共同致力于解決我國多晶硅行業發展中存在的技術問題,實現我國多晶硅行業自主創新能力的提升,新光硅業、賽維LDK、洛陽中硅、江蘇中能、重慶大全等多晶硅生產企業和研發機構在中國電子材料行業協會支持與指導下,9月4日宣布成立中國多晶硅產業技術創新聯盟,這是中國光伏產業在全球金融危機沖擊下邁出的可喜一步,但該聯盟若能吸收相關半導體公司參與,可能會讓人們對其更有點信心。
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