1, फोटोभोल्टिक अन्त माग: फोटोभोल्टिक स्थापित क्षमताको लागि माग बलियो छ, र स्थापित क्षमता पूर्वानुमानको आधारमा पोलिसिलिकनको माग उल्टो छ।
1१. Polysilicon खपत: विश्वव्यापीखपत मात्रा लगातार बढ्दै गएको छ, मुख्यतया फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनको लागि
विगत दश वर्षदेखि विश्वव्यापीpolysiliconउपभोग बढ्दै गएको छ, र चीनको अनुपात फोटोभोल्टिक उद्योगको नेतृत्वमा विस्तार भइरहेको छ। 2012 देखि 2021 सम्म, विश्वव्यापी पोलिसिलिकन खपत सामान्यतया 237,000 टन बाट 653,000 टन सम्म बढ्दै, माथिको प्रवृत्ति देखाइएको छ। 2018 मा, चीनको 531 फोटोभोल्टिक नयाँ नीति पेश गरिएको थियो, जसले फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनको लागि सब्सिडी दरलाई स्पष्ट रूपमा घटाएको थियो। नयाँ स्थापित फोटोभोल्टिक क्षमता वर्षमा 18% ले घट्यो, र पोलिसिलिकनको माग प्रभावित भयो। 2019 देखि, राज्यले फोटोभोल्टिकको ग्रिड समानतालाई बढावा दिन धेरै नीतिहरू ल्याएको छ। फोटोभोल्टिक उद्योगको द्रुत विकासको साथ, पोलिसिलिकनको माग पनि द्रुत बृद्धिको अवधिमा प्रवेश गरेको छ। यस अवधिमा, कुल विश्वव्यापी खपतमा चीनको पोलिसिलिकन खपतको अनुपात बढ्दै गयो, जुन 2012 मा 61.5% बाट 2021 मा 93.9% मा पुग्यो, मुख्यतया चीनको द्रुत रूपमा विकास भइरहेको फोटोभोल्टिक उद्योगको कारण। २०२१ मा विभिन्न प्रकारका पोलिसिलिकनको विश्वव्यापी उपभोग ढाँचाको परिप्रेक्ष्यमा, फोटोभोल्टिक सेलहरूको लागि प्रयोग गरिने सिलिकन सामग्री कम्तिमा ९४% हुनेछ, जसमा सौर्य-ग्रेड पोलिसिलिकन र दानेदार सिलिकन क्रमशः ९१% र ३% हुनेछ। इलेक्ट्रोनिक-ग्रेड पोलिसिलिकन जुन चिप्सका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ 94%। अनुपात 6% हो, जसले देखाउँछ कि पोलिसिलिकनको हालको माग फोटोभोल्टिक्स द्वारा हावी छ। यो आशा गरिएको छ कि दोहोरो-कार्बन नीति को तापक्रम संग, फोटोभोल्टिक स्थापित क्षमता को लागि मांग बलियो हुनेछ, र सौर-ग्रेड polysilicon को खपत र अनुपात वृद्धि जारी रहनेछ।
1२. सिलिकन वेफर: मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरले मुख्य धारा ओगटेको छ, र निरन्तर Czochralski प्रविधि द्रुत रूपमा विकास हुन्छ
पोलिसिलिकनको प्रत्यक्ष डाउनस्ट्रीम लिङ्क सिलिकन वेफर्स हो, र चीनले हाल विश्वव्यापी सिलिकन वेफर बजारमा हावी छ। 2012 देखि 2021 सम्म, विश्वव्यापी र चिनियाँ सिलिकन वेफर उत्पादन क्षमता र उत्पादन वृद्धि जारी छ, र फोटोभोल्टिक उद्योग बूम जारी छ। सिलिकन वेफर्सले सिलिकन सामग्री र ब्याट्रीहरू जोड्ने पुलको रूपमा काम गर्दछ, र उत्पादन क्षमतामा कुनै बोझ छैन, त्यसैले यसले उद्योगमा प्रवेश गर्न ठूलो संख्यामा कम्पनीहरूलाई आकर्षित गर्न जारी राख्छ। २०२१ मा, चिनियाँ सिलिकन वेफर निर्माताहरूले उल्लेखनीय रूपमा विस्तार गरेका थिएउत्पादन213.5GW आउटपुटमा क्षमता, जसले विश्वव्यापी सिलिकन वेफर उत्पादनलाई 215.4GW मा बढायो। चीनमा विद्यमान र भर्खरै बढेको उत्पादन क्षमता अनुसार, आगामी केही वर्षहरूमा वार्षिक वृद्धि दर १५-२५% कायम रहने अपेक्षा गरिएको छ, र चीनको वेफर उत्पादनले अझै पनि विश्वमा पूर्ण प्रभुत्व कायम राख्नेछ।
Polycrystalline सिलिकन polycrystalline सिलिकन इन्गट्स वा monocrystalline सिलिकन रड मा बनाउन सकिन्छ। Polycrystalline सिलिकन ingots को उत्पादन प्रक्रिया मुख्यतया कास्टिङ विधि र प्रत्यक्ष पिघलने विधि समावेश गर्दछ। हाल, दोस्रो प्रकार मुख्य विधि हो, र घाटा दर मूलतः लगभग 5% मा राखिएको छ। कास्टिङ विधि मुख्यतया क्रुसिबलमा सिलिकन सामग्री पगाल्ने हो, र त्यसपछि यसलाई चिसोको लागि अर्को प्रिहेटेड क्रुसिबलमा कास्ट गर्नुहोस्। शीतलन दर नियन्त्रण गरेर, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन इन्गट दिशात्मक ठोसीकरण प्रविधि द्वारा कास्ट गरिएको छ। प्रत्यक्ष-पिघलने विधिको तातो-पघ्ने प्रक्रिया कास्टिङ विधिको जस्तै हो, जसमा पोलिसिलिकन सिधै क्रुसिबलमा पग्लिन्छ, तर शीतलन चरण कास्टिङ विधिबाट फरक हुन्छ। यद्यपि दुई विधिहरू प्रकृतिमा धेरै समान छन्, प्रत्यक्ष पिघलने विधिलाई केवल एक क्रुसिबल चाहिन्छ, र उत्पादन गरिएको पोलिसिलिकन उत्पादन राम्रो गुणस्तरको हुन्छ, जुन राम्रो अभिमुखीकरणको साथ पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन इन्गटहरूको वृद्धिको लागि अनुकूल छ, र विकास प्रक्रिया सजिलो छ। स्वचालित, जसले क्रिस्टल त्रुटि कमीको आन्तरिक स्थिति बनाउन सक्छ। वर्तमानमा, सौर्य ऊर्जा सामग्री उद्योगमा अग्रणी उद्यमहरूले सामान्यतया प्रत्यक्ष पिघलने विधि प्रयोग गर्छन् polycrystalline सिलिकन इन्गटहरू बनाउन, र कार्बन र अक्सिजन सामग्रीहरू अपेक्षाकृत कम छन्, जुन 10ppma र 16ppma तल नियन्त्रित छन्। भविष्यमा, polycrystalline सिलिकन ingots को उत्पादन अझै पनि प्रत्यक्ष पग्लने विधि द्वारा हावी हुनेछ, र घाटा दर पाँच वर्ष भित्र लगभग 5% रहनेछ।
मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन रडहरूको उत्पादन मुख्यतया Czochralski विधिमा आधारित छ, ठाडो निलम्बन क्षेत्र पिघलने विधि द्वारा पूरक, र दुई द्वारा उत्पादित उत्पादनहरू फरक प्रयोगहरू छन्। Czochralski विधिले ग्रेफाइट प्रतिरोधलाई उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज क्रुसिबलमा उच्च-शुद्धताको क्वार्ट्ज क्रुसिबलमा तातो गर्नको लागि प्रयोग गर्दछ यसलाई पगाल्न, त्यसपछि फ्युजनको लागि पग्लिएको सतहमा बीज क्रिस्टल घुसाउनुहोस्, र उल्टो गर्दा बीज क्रिस्टल घुमाउनुहोस्। क्रूसिबल। , बीउ क्रिस्टल बिस्तारै माथि माथि उठाइएको छ, र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन बीउ, प्रवर्धन, काँध घुमाउने, समान व्यास वृद्धि, र फिनिशिंग प्रक्रियाहरु मार्फत प्राप्त गरिन्छ। ठाडो फ्लोटिंग जोन पिघलने विधिले फर्नेस च्याम्बरमा स्तम्भको उच्च-शुद्धता पोलीक्रिस्टलाइन सामग्री फिक्स गर्ने, धातुको कुण्डलीलाई बिस्तारै पॉलीक्रिस्टलाइन लम्बाइ दिशामा सार्ने र स्तम्भको पोलीक्रिस्टलाइनबाट गुज्रने, र धातुमा उच्च-शक्ति रेडियो फ्रिक्वेन्सी वर्तमान पास गर्ने सन्दर्भ गर्दछ। पोलीक्रिस्टलाइन पिलर कुण्डलको भित्री भाग बनाउनको लागि कुण्डल पग्लन्छ, र कुण्डल सारिए पछि, पिघलिएर एकल क्रिस्टल बन्न पुन: क्रिस्टल हुन्छ। विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाहरूको कारण, उत्पादन उपकरण, उत्पादन लागत र उत्पादन गुणस्तरमा भिन्नताहरू छन्। हाल, जोन पिघलने विधि द्वारा प्राप्त उत्पादनहरु उच्च शुद्धता छ र अर्धचालक उपकरणहरु को निर्माण को लागी प्रयोग गर्न सकिन्छ, जबकि Czochralski विधि फोटोभोल्टिक कोशिकाहरु को लागी एकल क्रिस्टल सिलिकन उत्पादन को लागी शर्तहरु लाई पूरा गर्न सक्छ र कम लागत छ, त्यसैले यो छ। मुख्यधारा विधि। 2021 मा, स्ट्रेट पुल विधिको बजार हिस्सा लगभग 85% छ, र यो आगामी केही वर्षहरूमा थोरै बढ्ने अपेक्षा गरिएको छ। 2025 र 2030 मा बजार सेयर क्रमशः 87% र 90% हुने अनुमान गरिएको छ। जिल्ला पग्लने एकल क्रिस्टल सिलिकनको सन्दर्भमा, जिल्ला पग्लने एकल क्रिस्टल सिलिकनको उद्योग सांद्रता संसारमा अपेक्षाकृत उच्च छ। अधिग्रहण), TOPSIL (डेनमार्क)। भविष्यमा, पग्लिएको एकल क्रिस्टल सिलिकनको उत्पादन मापन उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि हुनेछैन। कारण यो हो कि चीनसँग सम्बन्धित प्रविधिहरू जापान र जर्मनीको तुलनामा तुलनात्मक रूपमा पछाडि छन्, विशेष गरी उच्च-फ्रिक्वेन्सी तताउने उपकरणहरूको क्षमता र क्रिस्टलाइजेशन प्रक्रिया अवस्थाहरू। ठूलो व्यास क्षेत्रमा फ्युज्ड सिलिकन एकल क्रिस्टलको टेक्नोलोजीले चिनियाँ उद्यमहरूलाई आफैं अन्वेषण गर्न जारी राख्न आवश्यक छ।
Czochralski विधिलाई निरन्तर क्रिस्टल पुलिङ प्रविधि (CCZ) र दोहोर्याइएको क्रिस्टल पुलिङ प्रविधि (RCZ) मा विभाजन गर्न सकिन्छ। हाल, उद्योगमा मुख्यधारा विधि RCZ हो, जुन RCZ बाट CCZ मा संक्रमण चरणमा छ। RZC को एकल क्रिस्टल पुलिङ र फिडिङ चरणहरू एकअर्काबाट स्वतन्त्र छन्। प्रत्येक तान्नु अघि, एकल क्रिस्टल इन्गटलाई गेट च्याम्बरमा चिसो गरी हटाउनु पर्छ, जबकि CCZ ले तान्दा फिडिङ र पग्लिएको महसुस गर्न सक्छ। RCZ अपेक्षाकृत परिपक्व छ, र भविष्यमा प्राविधिक सुधारको लागि थोरै ठाउँ छ; जबकि CCZ सँग लागत घटाउने र दक्षता सुधारका फाइदाहरू छन्, र द्रुत विकासको चरणमा छ। लागतको हिसाबले, RCZ को तुलनामा, जसलाई एकल रड बनाउन 8 घण्टा लाग्छ, CCZ ले यस चरणलाई हटाएर उत्पादन क्षमतामा धेरै सुधार गर्न, क्रुसिबल लागत र ऊर्जा खपत घटाउन सक्छ। कुल एकल फर्नेस उत्पादन RCZ को भन्दा 20% भन्दा बढी छ। उत्पादन लागत RCZ भन्दा १०% भन्दा कम छ। दक्षताको सन्दर्भमा, CCZ ले क्रुसिबलको जीवन चक्र (250 घण्टा) भित्र 8-10 एकल क्रिस्टल सिलिकन रडको रेखाचित्र पूरा गर्न सक्छ, जबकि RCZ ले लगभग 4 मात्र पूरा गर्न सक्छ, र उत्पादन क्षमता 100-150% द्वारा बढाउन सकिन्छ। । गुणस्तरको सन्दर्भमा, CCZ मा अधिक समान प्रतिरोधात्मकता, कम अक्सिजन सामग्री, र धातु अशुद्धता को ढिलो संचय छ, त्यसैले यो एन-टाइप एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफर्स को तयारी को लागी अधिक उपयुक्त छ, जुन द्रुत विकास को अवधि मा छ। हाल, केही चिनियाँ कम्पनीहरूले घोषणा गरेका छन् कि तिनीहरूसँग CCZ प्रविधि छ, र दानेदार सिलिकन-CCZ-n-प्रकार मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूको मार्ग मूल रूपमा स्पष्ट छ, र 100% दानेदार सिलिकन सामग्रीहरू प्रयोग गर्न पनि थालेको छ। । भविष्यमा, CCZ ले मूल रूपमा RCZ लाई प्रतिस्थापन गर्नेछ, तर यसले निश्चित प्रक्रिया लिनेछ।
मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको उत्पादन प्रक्रियालाई चार चरणहरूमा विभाजन गरिएको छ: तान्न, काट्ने, काट्ने, सफा गर्ने र क्रमबद्ध गर्ने। हीराको तार काट्ने विधिको उदयले स्लाइसिङ घाटा दर धेरै कम गरेको छ। क्रिस्टल तान्न प्रक्रिया माथि वर्णन गरिएको छ। स्लाइसिङ प्रक्रियाले काट्ने, स्क्वायरिङ, र च्याम्फरिङ अपरेशनहरू समावेश गर्दछ। स्लाइसिङ भनेको स्तम्भको सिलिकनलाई सिलिकन वेफर्समा काट्नको लागि स्लाइसिङ मेसिन प्रयोग गर्नु हो। सफाई र क्रमबद्ध सिलिकन वेफर्स को उत्पादन मा अन्तिम चरणहरु हो। हीराको तार काट्ने विधिको परम्परागत मोर्टार तार काट्ने विधिमा स्पष्ट फाइदाहरू छन्, जुन मुख्य रूपमा छोटो समयको खपत र कम हानिमा प्रतिबिम्बित हुन्छ। हिराको तारको गति परम्परागत काट्ने भन्दा पाँच गुणा हुन्छ। उदाहरणका लागि, एकल-वेफर काट्नको लागि, परम्परागत मोर्टार तार काट्न लगभग 10 घण्टा लाग्छ, र हीराको तार काट्न मात्र 2 घण्टा लाग्छ। हीराको तार काट्ने क्षति पनि अपेक्षाकृत सानो छ, र हीराको तार काट्ने कारणले हुने क्षतिको तह मोर्टार तार काट्ने भन्दा सानो छ, जुन पातलो सिलिकन वेफरहरू काट्नको लागि अनुकूल छ। हालका वर्षहरूमा, कटौती घाटा र उत्पादन लागत घटाउनको लागि, कम्पनीहरूले हीराको तार काट्ने विधिहरूमा फर्केका छन्, र हीरा तार बस बारहरूको व्यास कम र कम हुँदै गइरहेको छ। 2021 मा, हीरा तार बसबारको व्यास 43-56 μm हुनेछ, र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको लागि प्रयोग गरिने डायमंड तार बसबारको व्यास धेरै घट्नेछ र गिरावट जारी रहनेछ। यो अनुमान गरिएको छ कि 2025 र 2030 मा, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरू काट्न प्रयोग गरिने डायमण्ड तार बसबारहरूको व्यास क्रमशः 36 μm र 33 μm हुनेछ, र polycrystalline सिलिकन काट्न प्रयोग गरिने हीरा तार बसबारहरूको व्यास μm5m हुनेछ। र 51 μm, क्रमशः। यो किनभने पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूमा धेरै दोष र अशुद्धताहरू छन्, र पातलो तारहरू फुट्ने सम्भावना हुन्छ। तसर्थ, पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर काट्नको लागि प्रयोग गरिने डायमण्ड वायर बसबारको व्यास मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरको भन्दा ठूलो हुन्छ, र पोलिक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूको बजार हिस्सा बिस्तारै घट्दै जाँदा, यो पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकनको व्यासमा कमीको लागि प्रयोग गरिन्छ। स्लाइसहरू काटेर तार बसबारहरू सुस्त भएका छन्।
वर्तमानमा, सिलिकन वेफरहरू मुख्यतया दुई प्रकारमा विभाजित छन्: पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्स र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्स। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्समा लामो सेवा जीवन र उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षताका फाइदाहरू छन्। Polycrystalline सिलिकन वेफरहरू विभिन्न क्रिस्टल समतल अभिमुखीकरणका साथ क्रिस्टल ग्रेनहरूबाट बनेका हुन्छन्, जबकि एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरहरू कच्चा मालको रूपमा पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकनबाट बनेका हुन्छन् र समान क्रिस्टल समतल अभिमुखीकरण हुन्छन्। उपस्थितिमा, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्स र एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरहरू नीलो-कालो र कालो-खैरो हुन्छन्। दुबैलाई क्रमशः पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन इन्गट्स र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन रडबाट काटिएको हुनाले आकारहरू वर्गाकार र अर्ध-वर्ग हुन्छन्। पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्स र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको सेवा जीवन लगभग 20 वर्ष हो। यदि प्याकेजिङ्ग विधि र प्रयोग वातावरण उपयुक्त छ भने, सेवा जीवन 25 वर्ष भन्दा बढी पुग्न सक्छ। सामान्यतया, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको आयु पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको भन्दा अलि लामो हुन्छ। थप रूपमा, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सहरू पनि फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षतामा थोरै राम्रो छन्, र तिनीहरूको विस्थापन घनत्व र धातु अशुद्धताहरू पोलिक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूको भन्दा धेरै सानो छन्। विभिन्न कारकहरूको संयुक्त प्रभावले एकल क्रिस्टलको अल्पसंख्यक वाहक जीवनकाललाई पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको भन्दा दर्जनौं गुणा बढी बनाउँछ। यसरी रूपान्तरण दक्षताको फाइदा देखाउँदै। 2021 मा, polycrystalline सिलिकन वेफर्स को उच्चतम रूपान्तरण दक्षता लगभग 21% हुनेछ, र monocrystalline सिलिकन वेफर को 24.2% सम्म पुग्नेछ।
लामो जीवन र उच्च रूपान्तरण दक्षताको अतिरिक्त, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूसँग पातलो हुने फाइदा पनि छ, जुन सिलिकन खपत र सिलिकन वेफर लागत घटाउनको लागि अनुकूल छ, तर विखंडन दरमा वृद्धिमा ध्यान दिनुहोस्। सिलिकन वेफर्सको पातलोपनले उत्पादन लागत घटाउन मद्दत गर्छ, र हालको स्लाइसिङ प्रक्रियाले पातलो गर्ने आवश्यकताहरू पूर्ण रूपमा पूरा गर्न सक्छ, तर सिलिकन वेफर्सको मोटाईले डाउनस्ट्रीम सेल र कम्पोनेन्ट निर्माणको आवश्यकताहरू पनि पूरा गर्नुपर्छ। सामान्यतया, हालका वर्षहरूमा सिलिकन वेफर्सको मोटाई घट्दै गएको छ, र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको मोटाई धेरै ठूलो छ। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूलाई थप एन-टाइप सिलिकन वेफर्स र पी-टाइप सिलिकन वेफरहरूमा विभाजन गरिएको छ, जबकि एन-टाइप सिलिकन वेफरहरूमा मुख्य रूपमा TOPCon ब्याट्री प्रयोग र HJT ब्याट्री प्रयोग समावेश छ। 2021 मा, polycrystalline सिलिकन वेफरहरूको औसत मोटाई 178μm छ, र भविष्यमा मागको अभावले तिनीहरूलाई पातलो हुन जारी राख्नेछ। त्यसकारण, २०२२ देखि २०२४ सम्म मोटाई थोरै घट्ने अनुमान गरिएको छ, र २०२५ पछि मोटाई लगभग १७०μm मा रहनेछ; p-प्रकार मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको औसत मोटाई लगभग 170μm छ, र यो 2025 र 2030 मा 155μm र 140μm मा झर्ने अपेक्षा गरिएको छ। n-प्रकार मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सहरू मध्ये, सिलिकन वेफर कोशिकाहरूका लागि प्रयोग गरिएको मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको मोटाई लगभग हो। 150μm, र TOPCon कोशिकाहरूको लागि प्रयोग गरिने n-प्रकार सिलिकन वेफर्सको औसत मोटाई 165μm हो। 135μm
थप रूपमा, पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूको उत्पादनले मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरू भन्दा बढी सिलिकन खपत गर्दछ, तर उत्पादन चरणहरू अपेक्षाकृत सरल छन्, जसले पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूमा लागत फाइदाहरू ल्याउँदछ। Polycrystalline सिलिकन, polycrystalline सिलिकन वेफर्स र monocrystalline सिलिकन वेफर्स को लागी एक साझा कच्चा माल को रूप मा, दुई को उत्पादन मा फरक खपत छ, जुन दुई को शुद्धता र उत्पादन चरण मा भिन्नता को कारण हो। 2021 मा, polycrystalline ingot को सिलिकन खपत 1.10 kg/kg छ। अनुसन्धान र विकासमा सीमित लगानीले भविष्यमा साना परिवर्तन ल्याउने अपेक्षा गरिएको छ । पुल रड को सिलिकन खपत 1.066 kg/kg छ, र अनुकूलन को लागी एक निश्चित कोठा छ। यो 2025 र 2030 मा क्रमशः 1.05 kg/kg र 1.043 kg/kg हुने अपेक्षा गरिएको छ। एकल क्रिस्टल तान्ने प्रक्रियामा, पुलिङ रडको सिलिकन खपतको कमी सफाई र क्रसिङको हानि कम गरेर, उत्पादन वातावरणलाई कडाईका साथ नियन्त्रण गरेर, प्राइमरहरूको अनुपात घटाएर, सटीक नियन्त्रण सुधार गरेर, र वर्गीकरण अनुकूलन गरेर हासिल गर्न सकिन्छ। र अपमानित सिलिकन सामग्रीको प्रशोधन प्रविधि। यद्यपि पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको सिलिकन खपत उच्च छ, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको उत्पादन लागत अपेक्षाकृत उच्च छ किनभने पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन इन्गटहरू तातो-पिघलने इन्गट कास्टिङद्वारा उत्पादन गरिन्छ, जबकि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन इन्गटहरू प्राय: ढिलो वृद्धिद्वारा उत्पादन गरिन्छ। जसले अपेक्षाकृत उच्च शक्ति खपत गर्दछ। कम। 2021 मा, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको औसत उत्पादन लागत लगभग 0.673 युआन/W हुनेछ, र पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूको 0.66 युआन/W हुनेछ।
सिलिकन वेफरको मोटाई घट्दै जाँदा र हीराको तार बसबारको व्यास घट्दै जाँदा, प्रति किलोग्राम बराबर व्यासको सिलिकन रडहरू/इन्गटहरूको उत्पादन बढ्नेछ, र समान तौलको एकल क्रिस्टल सिलिकन रडहरूको संख्या त्यो भन्दा बढी हुनेछ। polycrystalline सिलिकन ingots को। शक्तिको सन्दर्भमा, प्रत्येक सिलिकन वेफरले प्रयोग गरेको शक्ति प्रकार र आकार अनुसार फरक हुन्छ। 2021 मा, p-प्रकार 166mm साइज मोनोक्रिस्टलाइन स्क्वायर बारको उत्पादन प्रति किलोग्राम लगभग 64 टुक्रा छ, र पोलीक्रिस्टलाइन स्क्वायर इन्गट्सको आउटपुट लगभग 59 टुक्रा छ। p-प्रकारको सिंगल क्रिस्टल सिलिकन वेफर्सहरू मध्ये, 158.75mm साइजको मोनोक्रिस्टलाइन स्क्वायर रडको आउटपुट लगभग 70 टुक्रा प्रति किलोग्राम हुन्छ, p-प्रकार 182mm साइजको सिंगल क्रिस्टल स्क्वायर रडको आउटपुट लगभग 53 टुक्रा प्रति किलोग्राम हुन्छ, र p को आउटपुट हुन्छ। -प्रकार 210mm साइज एकल क्रिस्टल रड प्रति किलोग्राम लगभग 53 टुक्रा छ। वर्ग पट्टी को उत्पादन लगभग 40 टुक्रा छ। 2022 देखि 2030 सम्म, सिलिकन वेफरहरूको निरन्तर पातलो हुनुले निस्सन्देह उही भोल्युमको सिलिकन रडहरू/इनगटहरूको संख्यामा वृद्धि हुनेछ। हीराको तार बसबारको सानो व्यास र मध्यम कण आकारले पनि काट्ने घाटा कम गर्न मद्दत गर्नेछ, जसले गर्दा उत्पादन हुने वेफरहरूको संख्या बढ्छ। मात्रा। यो अनुमान गरिएको छ कि 2025 र 2030 मा, p-प्रकार 166mm साइज मोनोक्रिस्टलाइन स्क्वायर रडको उत्पादन प्रति किलोग्राम लगभग 71 र 78 टुक्रा हुन्छ, र पोलीक्रिस्टलाइन स्क्वायर इन्गट्सको उत्पादन लगभग 62 र 62 टुक्रा हुन्छ, जुन कम बजारको कारण हो। Polycrystalline सिलिकन वेफर्स को शेयर यो महत्वपूर्ण प्राविधिक प्रगति को कारण गर्न गाह्रो छ। सिलिकन वेफर्सको विभिन्न प्रकार र साइजको शक्तिमा भिन्नताहरू छन्। 158.75mm सिलिकन वेफर्सको औसत पावरको लागि घोषणा डेटा अनुसार 5.8W/टुक्रा, 166mm साइज सिलिकन वेफर्सको औसत पावर लगभग 6.25W/टुक्रा छ, र 182mm सिलिकन वेफर्सको औसत पावर लगभग 6.25W/टुक्रा छ। । साइज सिलिकन वेफरको औसत पावर लगभग 7.49W/टुक्रा हो, र 210mm साइजको सिलिकन वेफरको औसत पावर लगभग 10W/टुक्रा हो।
हालैका वर्षहरूमा, सिलिकन वेफर्सहरू बिस्तारै ठूलो आकारको दिशामा विकसित भएका छन्, र ठूलो साइज एकल चिपको शक्ति बढाउनको लागि अनुकूल छ, जसले गर्दा कोशिकाहरूको गैर-सिलिकन लागत पतला हुन्छ। यद्यपि, सिलिकन वेफर्सको साइज समायोजनले अपस्ट्रीम र डाउनस्ट्रीम मिलान र मानकीकरण मुद्दाहरू, विशेष गरी लोड र उच्च वर्तमान समस्याहरू विचार गर्न आवश्यक छ। हाल, बजारमा सिलिकन वेफर साइजको भविष्यको विकास दिशाको सन्दर्भमा दुईवटा क्याम्पहरू छन्, अर्थात् 182mm साइज र 210mm साइज। 182mm को प्रस्ताव मुख्यतया ठाडो उद्योग एकीकरणको परिप्रेक्ष्यबाट हो, फोटोभोल्टिक कोशिकाहरूको स्थापना र यातायात, मोड्युलहरूको शक्ति र दक्षता, र अपस्ट्रीम र डाउनस्ट्रीम बीचको तालमेलको विचारमा आधारित; जबकि 210mm मुख्यतया उत्पादन लागत र प्रणाली लागत को परिप्रेक्ष्य देखि हो। एकल-फर्नेस रड रेखाचित्र प्रक्रियामा 210mm सिलिकन वेफर्सको उत्पादन 15% भन्दा बढि बढ्यो, डाउनस्ट्रीम ब्याट्री उत्पादन लागत लगभग 0.02 युआन/W ले घट्यो, र पावर स्टेशन निर्माणको कुल लागत लगभग 0.1 युआन/ले घट्यो। डब्लु। आउँदो केही वर्षहरूमा, 166mm भन्दा कम आकारका सिलिकन वेफर्सहरू बिस्तारै हटाउने आशा गरिन्छ; 210mm सिलिकन वेफर्सको अपस्ट्रीम र डाउनस्ट्रीम मिल्दो समस्याहरू क्रमशः प्रभावकारी रूपमा समाधान हुनेछन्, र लागत उद्यमहरूको लगानी र उत्पादनलाई असर गर्ने अझ महत्त्वपूर्ण कारक बन्नेछ। त्यसकारण, 210mm सिलिकन वेफर्सको बजार हिस्सा बढ्नेछ। स्थिर वृद्धि; 182mm सिलिकन वेफर ठाडो एकीकृत उत्पादनमा यसको फाइदाहरूको आधारमा बजारमा मुख्यधाराको आकार बन्नेछ, तर 210mm सिलिकन वेफर अनुप्रयोग प्रविधिको सफलताको साथ, 182mm ले यसलाई बाटो दिनेछ। थप रूपमा, ठूला-आकारको सिलिकन वेफरहरू अर्को केही वर्षहरूमा बजारमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न गाह्रो छ, किनकि ठूलो आकारको सिलिकन वेफरहरूको श्रम लागत र स्थापना जोखिम धेरै बढ्नेछ, जुन अफसेट गर्न गाह्रो छ। उत्पादन लागत र प्रणाली लागत बचत। । 2021 मा, बजारमा सिलिकन वेफर आकारहरू 156.75mm, 157mm, 158.75mm, 166mm, 182mm, 210mm, आदि समावेश छन्। ती मध्ये, 158.75mm र 166mm को आकार कुल को 50% को लागि जिम्मेवार छ, र 156mm को आकार। 5% मा घट्यो, जुन बिस्तारै भविष्यमा प्रतिस्थापित हुनेछ; 166mm सबैभन्दा ठूलो आकारको समाधान हो जुन अवस्थित ब्याट्री उत्पादन लाइनको लागि अपग्रेड गर्न सकिन्छ, जुन पछिल्लो दुई वर्षमा सबैभन्दा ठूलो आकार हुनेछ। ट्रान्जिसन साइजको हिसाबले, २०३० मा बजार हिस्सा २% भन्दा कम हुने अपेक्षा गरिएको छ; 182mm र 210mm को संयुक्त आकार 2021 मा 45% को लागि खाता हुनेछ, र बजार शेयर भविष्यमा द्रुत रूपमा वृद्धि हुनेछ। यो 2030 मा कुल बजार हिस्सा 98% भन्दा बढी हुने अपेक्षा गरिएको छ।
हालका वर्षहरूमा, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकनको बजार हिस्सा बढ्दै गएको छ, र यसले बजारमा मुख्यधाराको स्थान ओगटेको छ। 2012 देखि 2021 सम्म, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन को अनुपात 20% भन्दा कम 93.3% मा बढ्यो, एक महत्वपूर्ण वृद्धि। 2018 मा, बजारमा सिलिकन वेफरहरू मुख्यतया पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरू हुन्, 50% भन्दा बढीको लागि लेखांकन। मुख्य कारण यो हो कि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको प्राविधिक फाइदाहरूले लागत हानिहरू कभर गर्न सक्दैन। 2019 देखि, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षताले पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ, र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरहरूको उत्पादन लागत प्राविधिक प्रगतिको साथ घट्दै गएको छ, मोनोक्रिस्टलाइनको बजार हिस्सा बढ्दै गएको छ। बजार मा मुख्यधारा। उत्पादन। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको अनुपात २०२५ मा करिब ९६% पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ, र २०३० मा मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर्सको बजार हिस्सा ९७.७% पुग्नेछ। (रिपोर्ट स्रोत: फ्यूचर थिंक ट्याङ्क)
1३. ब्याट्रीहरू: PERC ब्याट्रीहरूले बजारमा प्रभुत्व जमाउँछन्, र एन-टाइप ब्याट्रीहरूको विकासले उत्पादनको गुणस्तर बढाउँछ।
फोटोभोल्टिक उद्योग श्रृंखलाको मध्यप्रवाह लिङ्कमा फोटोभोल्टिक सेलहरू र फोटोभोल्टिक सेल मोड्युलहरू समावेश छन्। सेलहरूमा सिलिकन वेफर्सको प्रशोधन फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरणलाई साकार पार्ने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चरण हो। यसले सिलिकन वेफरबाट पारम्परिक सेललाई प्रशोधन गर्न लगभग सात चरणहरू लिन्छ। पहिले, यसको सतहमा पिरामिड जस्तो साबर संरचना उत्पादन गर्न हाइड्रोफ्लोरिक एसिडमा सिलिकन वेफर राख्नुहोस्, जसले गर्दा सूर्यको किरणको परावर्तन घट्छ र प्रकाश अवशोषण बढ्छ; दोस्रो भनेको PN जंक्शन बनाउनको लागि सिलिकन वेफरको एक छेउको सतहमा फस्फोरस फैलिएको छ, र यसको गुणस्तरले प्रत्यक्ष रूपमा सेलको दक्षतालाई असर गर्छ; तेस्रो भनेको सेलको सर्ट सर्किट रोक्नको लागि फैलावट चरणको समयमा सिलिकन वेफरको छेउमा बनाइएको PN जंक्शन हटाउनु हो; सिलिकन नाइट्राइड फिल्मको एक तह छेउमा लेपित हुन्छ जहाँ प्रकाश प्रतिबिम्ब कम गर्न र एकै समयमा दक्षता बढाउन PN जंक्शन बनाइन्छ; पाँचौं फोटोभोल्टिक्स द्वारा उत्पन्न अल्पसंख्यक वाहकहरू सङ्कलन गर्न सिलिकन वेफरको अगाडि र पछाडि धातु इलेक्ट्रोडहरू छाप्नु हो; मुद्रण चरणमा मुद्रित सर्किट sintered र गठन गरिएको छ, र यो सिलिकन वेफर, अर्थात्, सेल संग एकीकृत छ; अन्तमा, विभिन्न क्षमता भएका कक्षहरूलाई वर्गीकृत गरिन्छ।
क्रिस्टलीय सिलिकन सेलहरू सामान्यतया सिलिकन वेफरहरू सब्सट्रेटको रूपमा बनाइन्छ, र सिलिकन वेफरहरूको प्रकार अनुसार p-प्रकार कक्षहरू र n-प्रकार कक्षहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ। ती मध्ये, n-प्रकार कक्षहरूको उच्च रूपान्तरण दक्षता छ र हालका वर्षहरूमा बिस्तारै पी-प्रकार कक्षहरू प्रतिस्थापन गर्दैछन्। पी-टाइप सिलिकन वेफरहरू बोरोनसँग सिलिकन डोप गरेर बनाइन्छ, र एन-टाइप सिलिकन वेफरहरू फस्फोरसबाट बनेका हुन्छन्। तसर्थ, एन-टाइप सिलिकन वेफरमा बोरोन तत्वको एकाग्रता कम छ, जसले बोरोन-अक्सिजन कम्प्लेक्सको बन्धनलाई रोक्छ, सिलिकन सामग्रीको अल्पसंख्यक क्यारियर जीवनकालमा सुधार गर्दछ, र एकै समयमा, त्यहाँ कुनै फोटो-प्रेरित क्षीणन छैन। ब्याट्री मा। थप रूपमा, n-प्रकार अल्पसंख्यक वाहकहरू प्वालहरू हुन्, p-प्रकार अल्पसंख्यक वाहकहरू इलेक्ट्रोनहरू हुन्, र प्वालहरूको लागि अधिकांश अशुद्धता परमाणुहरूको ट्र्यापिङ क्रस-सेक्शन इलेक्ट्रोनहरूको भन्दा सानो हुन्छ। तसर्थ, एन-टाइप सेलको अल्पसंख्यक क्यारियर जीवनकाल उच्च छ र फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दर उच्च छ। प्रयोगशाला डाटा अनुसार, p-प्रकार कक्षहरूको रूपान्तरण दक्षताको माथिल्लो सीमा 24.5% छ, र n-प्रकार कक्षहरूको रूपान्तरण दक्षता 28.7% सम्म छ, त्यसैले n-प्रकार कक्षहरूले भविष्यको प्रविधिको विकास दिशा प्रतिनिधित्व गर्दछ। 2021 मा, n-प्रकार कोशिकाहरू (मुख्यतया heterojunction कोशिकाहरू र TOPCon कोशिकाहरू सहित) अपेक्षाकृत उच्च लागतहरू छन्, र ठूलो उत्पादनको स्केल अझै सानो छ। हालको बजार हिस्सा लगभग 3% छ, जुन मूल रूपमा 2020 मा जस्तै हो।
२०२१ मा, एन-टाइप सेलहरूको रूपान्तरण दक्षतामा उल्लेखनीय सुधार हुनेछ, र आगामी पाँच वर्षमा प्राविधिक प्रगतिका लागि थप ठाउँ हुने अपेक्षा गरिएको छ। 2021 मा, p-प्रकार मोनोक्रिस्टलाइन सेलहरूको ठूलो मात्रामा उत्पादनले PERC टेक्नोलोजी प्रयोग गर्नेछ, र औसत रूपान्तरण दक्षता 23.1% पुग्नेछ, 2020 को तुलनामा 0.3 प्रतिशत अंकले बढेको छ; PERC टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर पोलीक्रिस्टलाइन कालो सिलिकन सेलहरूको रूपान्तरण दक्षता २०२० को तुलनामा २१.०% पुग्नेछ। ०.२ प्रतिशत अंकको वार्षिक वृद्धि; परम्परागत polycrystalline कालो सिलिकन सेल दक्षता सुधार बलियो छैन, 2021 मा रूपान्तरण दक्षता लगभग 19.5% हुनेछ, केवल 0.1 प्रतिशत अंक उच्च, र भविष्य दक्षता सुधार स्थान सीमित छ; इन्गट मोनोक्रिस्टलाइन PERC कोशिकाहरूको औसत रूपान्तरण दक्षता 22.4% हो, जुन मोनोक्रिस्टलाइन PERC कोशिकाहरूको भन्दा 0.7 प्रतिशत अंक कम छ; एन-टाइप TOPCon कोशिकाहरूको औसत रूपान्तरण दक्षता 24% पुग्छ, र heterojunction कक्षहरूको औसत रूपान्तरण दक्षता 24.2% पुग्छ, जुन दुबै 2020 को तुलनामा धेरै सुधार गरिएको छ, र IBC कक्षहरूको औसत रूपान्तरण दक्षता 24.2% पुग्छ। भविष्यमा प्रविधिको विकाससँगै, ब्याट्री प्रविधिहरू जस्तै TBC र HBC ले पनि प्रगति गर्न जारी राख्न सक्छ। भविष्यमा, उत्पादन लागतमा कमी र उपजको सुधारको साथ, एन-टाइप ब्याट्रीहरू ब्याट्री प्रविधिको मुख्य विकास दिशाहरू मध्ये एक हुनेछ।
ब्याट्री टेक्नोलोजी मार्गको परिप्रेक्ष्यमा, ब्याट्री प्रविधिको पुनरावृत्ति अपडेट मुख्यतया PERC सुधारमा आधारित BSF, PERC, TOPCon, र HJT, PERC लाई विघटन गर्ने नयाँ प्रविधि मार्फत गएको छ; TOPcon लाई IBC सँग जोडेर TBC बन्न सकिन्छ, र HJT लाई IBC सँग जोडेर HBC बन्न सकिन्छ। P-प्रकार मोनोक्रिस्टलाइन कोशिकाहरूले मुख्यतया PERC टेक्नोलोजी प्रयोग गर्दछ, p-प्रकार polycrystalline कोशिकाहरूले polycrystalline कालो सिलिकन कोशिकाहरू र ingot monocrystalline कोशिकाहरू समावेश गर्दछ, पछिल्लोले परम्परागत polycrystalline ingot प्रक्रियाको आधारमा monocrystalline बीज क्रिस्टलको थपलाई बुझाउँछ, दिशात्मक ठोसीकरण पछि। स्क्वायर सिलिकन इन्गट बनाइन्छ, र एकल क्रिस्टल र पॉलीक्रिस्टलाइनसँग मिसाइएको सिलिकन वेफर प्रशोधन प्रक्रियाहरूको श्रृंखला मार्फत बनाइन्छ। किनभने यो अनिवार्य रूपमा एक polycrystalline तयारी मार्ग प्रयोग गर्दछ, यो p-प्रकार polycrystalline कक्षहरूको श्रेणीमा समावेश गरिएको छ। एन-टाइप सेलहरूमा मुख्यतया TOPCon मोनोक्रिस्टलाइन सेलहरू, HJT मोनोक्रिस्टलाइन सेलहरू र IBC मोनोक्रिस्टलाइन सेलहरू समावेश छन्। 2021 मा, नयाँ सामूहिक उत्पादन लाइनहरू अझै पनि PERC सेल उत्पादन लाइनहरू द्वारा हावी हुनेछन्, र PERC सेलहरूको बजार हिस्सा थप 91.2% मा बढ्नेछ। बाहिरी र घरायसी परियोजनाहरूको लागि उत्पादनको माग उच्च दक्षता उत्पादनहरूमा केन्द्रित भएकोले, बीएसएफ ब्याट्रीहरूको बजार हिस्सा 2021 मा 8.8% बाट 5% मा झर्नेछ।
1४. मोड्युलहरू: सेलहरूको लागत मुख्य भागको लागि खाता हो, र मोड्युलहरूको शक्ति कक्षहरूमा निर्भर गर्दछ।
फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको उत्पादन चरणहरूमा मुख्यतया सेल इन्टरकनेक्शन र ल्यामिनेशन समावेश छ, र सेलहरूले मोड्युलको कुल लागतको एक प्रमुख भागको लागि खाता बनाउँदछ। एकल कक्षको वर्तमान र भोल्टेज धेरै सानो भएकोले, कक्षहरूलाई बस बारहरू मार्फत एक-अर्कासँग जोड्न आवश्यक छ। यहाँ, तिनीहरू भोल्टेज बढाउनको लागि श्रृंखलामा जोडिएका छन्, र त्यसपछि उच्च प्रवाह प्राप्त गर्न समानान्तरमा जडान गरिएको छ, र त्यसपछि फोटोभोल्टिक गिलास, EVA वा POE, ब्याट्री पाना, EVA वा POE, पछाडिको पानालाई सिल गरिएको छ र एक निश्चित क्रममा तातो थिचिएको छ। , र अन्तमा एल्युमिनियम फ्रेम र सिलिकन सील किनारा द्वारा सुरक्षित। कम्पोनेन्ट उत्पादन लागत संरचनाको परिप्रेक्ष्यमा, सामग्री लागतले 75% को लागी मुख्य स्थान ओगटेको छ, त्यसपछि निर्माण लागत, कार्यसम्पादन लागत र श्रम लागत। सामाग्री को लागत कोशिका को लागत द्वारा नेतृत्व गरिन्छ। धेरै कम्पनीहरूबाट घोषणाहरू अनुसार, फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको कुल लागतको लगभग 2/3 कोषहरूले खाता बनाउँछन्।
फोटोभोल्टिक मोड्युलहरू सामान्यतया सेल प्रकार, आकार र मात्रा अनुसार विभाजित हुन्छन्। विभिन्न मोड्युलहरूको शक्तिमा भिन्नताहरू छन्, तर तिनीहरू सबै बढ्दो चरणमा छन्। पावर फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको प्रमुख सूचक हो, जसले सौर्य ऊर्जालाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्ने मोड्युलको क्षमतालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। यो विभिन्न प्रकारका फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको शक्ति तथ्याङ्कबाट देख्न सकिन्छ कि जब मोड्युलमा सेलहरूको आकार र संख्या समान हुन्छ, मोड्युलको शक्ति एन-टाइप सिंगल क्रिस्टल > पी-टाइप सिंगल क्रिस्टल > पोलीक्रिस्टलाइन हुन्छ; आकार र मात्रा ठूलो, मोड्युल को ठूलो शक्ति; TOPCon एकल क्रिस्टल मोड्युलहरू र एउटै स्पेसिफिकेशनको heterojunction मोड्युलहरूको लागि, पछिल्लोको शक्ति पहिलेको भन्दा ठूलो हुन्छ। CPIA पूर्वानुमान अनुसार, मोड्युल पावर आगामी केही वर्षहरूमा प्रति वर्ष 5-10W ले वृद्धि हुनेछ। थप रूपमा, मोड्युल प्याकेजिङ्गले एक निश्चित पावर हानि ल्याउनेछ, मुख्यतया अप्टिकल हानि र बिजुली हानि सहित। पहिलेको फोटोभोल्टिक गिलास र EVA जस्ता प्याकेजिङ्ग सामग्रीको ट्रान्समिटेन्स र अप्टिकल बेमेलको कारणले हुन्छ, र पछिल्लोले मुख्यतया श्रृंखलामा सौर्य कक्षहरूको प्रयोगलाई जनाउँछ। वेल्डिङ रिबन र बस बारको प्रतिरोधको कारणले गर्दा सर्किटको हानि, र सेलहरूको समानान्तर जडानको कारणले गर्दा हालको बेमेल हानि, दुई खाताहरूको कुल पावर हानि लगभग 8% हो।
1५. फोटोभोल्टिक स्थापित क्षमता: विभिन्न देशहरूको नीतिहरू स्पष्ट रूपमा संचालित छन्, र भविष्यमा नयाँ स्थापित क्षमताको लागि ठूलो ठाउँ छ।
विश्व मूलतः वातावरण संरक्षण लक्ष्य अन्तर्गत शुद्ध शून्य उत्सर्जनमा सहमतिमा पुगेको छ, र सुपरइम्पोज्ड फोटोभोल्टिक परियोजनाहरूको अर्थशास्त्र बिस्तारै देखा परेको छ। देशहरू सक्रिय रूपमा नवीकरणीय ऊर्जा ऊर्जा उत्पादनको विकासको अन्वेषण गरिरहेका छन्। हालका वर्षहरूमा, विश्वभरका देशहरूले कार्बन उत्सर्जन घटाउने प्रतिबद्धताहरू गरेका छन्। धेरै जसो प्रमुख हरितगृह ग्यास उत्सर्जनकर्ताहरूले समान नवीकरणीय ऊर्जा लक्ष्यहरू बनाएका छन्, र नवीकरणीय ऊर्जाको स्थापित क्षमता ठूलो छ। 1.5 डिग्री तापमान नियन्त्रण लक्ष्यको आधारमा, IRENA ले भविष्यवाणी गरेको छ कि विश्वव्यापी स्थापित नवीकरणीय ऊर्जा क्षमता 2030 मा 10.8TW पुग्ने छ। साथै, WOODMac डाटा अनुसार, चीन, भारतमा सौर्य ऊर्जा उत्पादनको बिजुलीको स्तर लागत (LCOE)। संयुक्त राज्य अमेरिका र अन्य देशहरू पहिले नै सस्तो जीवाश्म ऊर्जा भन्दा कम छ, र भविष्यमा थप गिरावट हुनेछ। विभिन्न देशहरूमा नीतिहरूको सक्रिय प्रवर्द्धन र फोटोभोल्टिक ऊर्जा उत्पादनको अर्थशास्त्रले हालैका वर्षहरूमा विश्व र चीनमा फोटोभोल्टिकको संचयी स्थापना क्षमतामा स्थिर वृद्धि भएको छ। 2012 देखि 2021 सम्म, विश्वमा फोटोभोल्टिक्सको संचयी स्थापित क्षमता 104.3GW बाट 849.5GW मा बढ्नेछ, र चीनमा फोटोभोल्टिकको संचयी स्थापित क्षमता 6.7GW बाट 307GW मा वृद्धि हुनेछ, 44 गुणा भन्दा बढि। थप रूपमा, चीनको नयाँ स्थापित फोटोभोल्टिक क्षमता विश्वको कुल स्थापित क्षमताको 20% भन्दा बढी हो। 2021 मा, चीनको नयाँ स्थापित फोटोभोल्टिक क्षमता 53GW हो, जुन विश्वको नयाँ स्थापित क्षमताको लगभग 40% हो। यो मुख्यतया चीनमा प्रकाश ऊर्जा स्रोतहरूको प्रशस्त र समान वितरण, राम्रोसँग विकसित अपस्ट्रीम र डाउनस्ट्रीम र राष्ट्रिय नीतिहरूको बलियो समर्थनको कारण हो। यस अवधिमा, चीनले फोटोभोल्टिक ऊर्जा उत्पादनमा ठूलो भूमिका खेलेको छ, र संचयी स्थापना क्षमता 6.5% भन्दा कम छ। 36.14% मा उफ्रियो।
माथिको विश्लेषणको आधारमा, CPIA ले 2022 देखि 2030 सम्म विश्वभर नयाँ फोटोभोल्टिक स्थापनाहरूको लागि पूर्वानुमान दिएको छ। यो अनुमान गरिएको छ कि दुबै आशावादी र रूढिवादी परिस्थितिहरूमा, 2030 मा विश्वव्यापी नयाँ स्थापित क्षमता क्रमशः 366 र 315GW हुनेछ, र चीनको नयाँ स्थापित क्षमता 128. , 105GW हुनेछ। तल हामी प्रत्येक वर्ष नयाँ स्थापित क्षमताको मापनमा आधारित polysilicon को लागि माग पूर्वानुमान गर्नेछौं।
1६। फोटोभोल्टिक अनुप्रयोगहरूको लागि polysilicon को मांग पूर्वानुमान
2022 देखि 2030 सम्म, आशावादी र रूढ़िवादी दुबै परिदृश्यहरूमा विश्वव्यापी भर्खरै बढेको PV स्थापनाहरूको लागि CPIA को पूर्वानुमानको आधारमा, PV अनुप्रयोगहरूको लागि पोलिसिलिकनको मागको भविष्यवाणी गर्न सकिन्छ। कोशिकाहरू फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरणलाई महसुस गर्नको लागि एक प्रमुख चरण हो, र सिलिकन वेफर्सहरू सेलहरूको आधारभूत कच्चा माल र पोलिसिलिकनको प्रत्यक्ष डाउनस्ट्रीम हुन्, त्यसैले यो पोलिसिलिकन माग पूर्वानुमानको महत्त्वपूर्ण भाग हो। प्रति किलोग्राम सिलिकन रड र इन्गटको टुक्राहरूको भारित संख्या प्रति किलोग्राम टुक्राहरूको संख्या र सिलिकन रड र इन्गटहरूको बजार हिस्साबाट गणना गर्न सकिन्छ। त्यसपछि, विभिन्न आकारका सिलिकन वेफरहरूको शक्ति र बजार साझेदारी अनुसार, सिलिकन वेफरहरूको भारित शक्ति प्राप्त गर्न सकिन्छ, र त्यसपछि नयाँ स्थापित फोटोभोल्टिक क्षमता अनुसार सिलिकन वेफरहरूको आवश्यक संख्या अनुमान गर्न सकिन्छ। अर्को, आवश्यक सिलिकन रडहरू र इन्गटहरूको वजन सिलिकन वेफरहरूको संख्या र सिलिकन रडहरूको भारित संख्या र सिलिकन इन्गटहरू प्रति किलोग्राम बीचको मात्रात्मक सम्बन्ध अनुसार प्राप्त गर्न सकिन्छ। सिलिकन रड/सिलिकन इन्गट्सको भारित सिलिकन खपतसँग जोडेर, नयाँ स्थापित फोटोभोल्टिक क्षमताको लागि पोलिसिलिकनको माग अन्ततः प्राप्त गर्न सकिन्छ। पूर्वानुमान नतिजाहरूका अनुसार, गत पाँच वर्षमा नयाँ फोटोभोल्टिक स्थापनाहरूका लागि पोलिसिलिकनको विश्वव्यापी माग बढ्दै जानेछ, २०२७ मा उचाइमा पुग्नेछ, र त्यसपछि अर्को तीन वर्षमा थोरै घट्नेछ। यो अनुमान गरिएको छ कि 2025 मा आशावादी र रूढ़िवादी अवस्थाहरूमा, फोटोभोल्टिक स्थापनाहरूको लागि पोलिसिलिकनको विश्वव्यापी वार्षिक माग क्रमशः 1,108,900 टन र 907,800 टन हुनेछ, र 2030 मा फोटोभोल्टिक अनुप्रयोगहरूको लागि पोलिसिलिकनको विश्वव्यापी माग 1,042 र 1,042 टन optimistic अवस्थाहरूमा हुनेछ। । ८९६,९०० टन। चीनका अनुसारविश्वव्यापी फोटोभोल्टिक स्थापित क्षमताको अनुपात,2025 मा फोटोभोल्टिक प्रयोगको लागि polysilicon को लागि चीनको मागआशावादी र रूढिवादी अवस्थाहरूमा क्रमशः 369,600 टन र 302,600 टन र विदेशमा क्रमशः 739,300 टन र 605,200 टन हुने अपेक्षा गरिएको छ।
2, सेमीकन्डक्टर अन्त माग: मापन फोटोभोल्टिक क्षेत्रमा माग भन्दा धेरै सानो छ, र भविष्य वृद्धि आशा गर्न सकिन्छ
फोटोभोल्टिक कोशिकाहरू बनाउनको अतिरिक्त, पोलिसिलिकनलाई चिप्स बनाउनको लागि कच्चा मालको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ र अर्धचालक क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ, जसलाई अटोमोबाइल उत्पादन, औद्योगिक इलेक्ट्रोनिक्स, इलेक्ट्रोनिक सञ्चार, घरेलु उपकरणहरू र अन्य क्षेत्रहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ। polysilicon देखि चिप को प्रक्रिया मुख्य रूप देखि तीन चरणहरु मा विभाजित छ। पहिले, पोलिसिलिकन मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन इन्गट्समा कोरिन्छ, र त्यसपछि पातलो सिलिकन वेफरहरूमा काटिन्छ। सिलिकन वेफर्सहरू ग्राइन्डिङ, च्याम्फरिङ र पालिसिङ अपरेसनहरूको श्रृंखला मार्फत उत्पादन गरिन्छ। , जुन अर्धचालक कारखाना को आधारभूत कच्चा माल हो। अन्तमा, सिलिकन वेफर काटिएको छ र लेजरले विभिन्न सर्किट संरचनाहरूमा कुँदिएको छ केही विशेषताहरूसँग चिप उत्पादनहरू बनाउन। साधारण सिलिकन वेफरहरूमा मुख्यतया पालिश गरिएको वेफर्स, एपिटेक्सियल वेफर्स र SOI वेफरहरू समावेश हुन्छन्। पालिस वेफर एक चिप उत्पादन सामग्री हो जुन सतहमा क्षतिग्रस्त तह हटाउन सिलिकन वेफरलाई पालिस गरेर प्राप्त गरिन्छ, जुन सिधै चिप्स, एपिटेक्सियल वेफर्स र SOI सिलिकन वेफरहरू बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। एपिटेक्सियल वेफरहरू पालिश गरिएको वेफरहरूको एपिटेक्सियल वृद्धिद्वारा प्राप्त गरिन्छ, जबकि SOI सिलिकन वेफरहरू पालिश गरिएको वेफर सब्सट्रेटहरूमा बन्डिङ वा आयन इम्प्लान्टेशनद्वारा निर्मित हुन्छन्, र तयारी प्रक्रिया अपेक्षाकृत गाह्रो हुन्छ।
2021 मा अर्धचालक पक्षमा polysilicon को माग को माध्यम बाट, अर्को केहि वर्षहरुमा अर्धचालक उद्योग को वृद्धि दर को एजेन्सी को पूर्वानुमान संग, 2022 देखि 2025 सम्म अर्धचालक क्षेत्र मा polysilicon को माग लगभग अनुमान गर्न सकिन्छ। 2021 मा, विश्वव्यापी इलेक्ट्रोनिक-ग्रेड पोलिसिलिकन उत्पादनले कुल पॉलिसिलिकन उत्पादनको लगभग 6% हुनेछ, र सौर-ग्रेड पोलिसिलिकन र दानेदार सिलिकन लगभग 94% हुनेछ। धेरैजसो इलेक्ट्रोनिक-ग्रेड पोलिसिलिकन अर्धचालक क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ, र अन्य पोलिसिलिकन मूलतः फोटोभोल्टिक उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ। । तसर्थ, यो अनुमान गर्न सकिन्छ कि 2021 मा अर्धचालक उद्योगमा प्रयोग गरिएको polysilicon को मात्रा लगभग 37,000 टन छ। थप रूपमा, FortuneBusiness Insights द्वारा भविष्यवाणी गरिएको अर्धचालक उद्योगको भविष्यको कम्पाउन्ड वृद्धि दर अनुसार, अर्धचालक प्रयोगको लागि polysilicon को माग 2022 देखि 2025 सम्म वार्षिक 8.6% को दरले वृद्धि हुनेछ। यो अनुमान गरिएको छ कि 2025 मा, माग अर्धचालक क्षेत्रमा polysilicon लगभग 51,500 टन हुनेछ। (रिपोर्ट स्रोत: Future Think Tank)
3, Polysilicon आयात र निर्यात: आयात निर्यात भन्दा धेरै धेरै छ, जर्मनी र मलेसिया उच्च अनुपात को लागी लेखांकन संग
2021 मा, चीनको पॉलिसिलिकन मागको लगभग 18.63% आयातबाट आउनेछ, र आयातको मात्रा निर्यातको मापन भन्दा धेरै हुनेछ। 2017 देखि 2021 सम्म, पोलिसिलिकनको आयात र निर्यात ढाँचामा आयातको प्रभुत्व रहेको छ, जुन हालैका वर्षहरूमा द्रुत रूपमा विकास भएको फोटोभोल्टिक उद्योगको लागि बलियो डाउनस्ट्रीम मागको कारण हुन सक्छ, र यसको पॉलिसिलिकनको माग 94% भन्दा बढी हो। कुल माग; थप रूपमा, कम्पनीले अझै उच्च-शुद्धता इलेक्ट्रोनिक-ग्रेड पोलिसिलिकनको उत्पादन प्रविधिमा महारत हासिल गरेको छैन, त्यसैले एकीकृत सर्किट उद्योगलाई आवश्यक पर्ने केही पोलिसिलिकनहरू अझै पनि आयातमा भर पर्न आवश्यक छ। सिलिकन उद्योग शाखाको तथ्याङ्क अनुसार २०१९ र २०२० मा आयातको मात्रा निरन्तर घट्दै गयो। २०१९ मा पोलिसिलिकन आयातमा कमी आउनुको आधारभूत कारण उत्पादन क्षमतामा भएको उल्लेख्य वृद्धि थियो, जुन सन् २०१८ मा ३८८,००० टनबाट बढेर ४,००० टन पुगेको थियो। 2019 मा। एकै समयमा, OCI, REC, HANWHA केही विदेशी कम्पनीहरू, जस्तै केही विदेशी कम्पनीहरूले नोक्सानको कारणले पोलिसिलिकन उद्योगबाट फिर्ता लिएका छन्, त्यसैले polysilicon को आयात निर्भरता धेरै कम छ; यद्यपि २०२० मा उत्पादन क्षमता बढेको छैन, महामारीको प्रभावले फोटोभोल्टिक परियोजनाहरूको निर्माणमा ढिलाइ भएको छ, र पोलिसिलिकन अर्डरहरूको संख्या सोही अवधिमा घटेको छ। 2021 मा, चीनको फोटोभोल्टिक बजार द्रुत रूपमा विकास हुनेछ, र polysilicon को स्पष्ट खपत 613,000 टन पुग्नेछ, आयात मात्रा रिबाउन्ड गर्न ड्राइभिङ। विगत पाँच वर्षमा, चीनको नेट पॉलिसिलिकन आयात मात्रा 90,000 र 140,000 टनको बीचमा रहेको छ, जसमध्ये 2021 मा लगभग 103,800 टन रहेको छ। चीनको नेट पोलिसिलिकन आयात मात्रा 2025 2025 सम्म प्रति वर्ष 100,000 टन रहने अपेक्षा गरिएको छ।
चीनको पॉलिसिलिकन आयात मुख्यतया जर्मनी, मलेसिया, जापान र ताइवान, चीनबाट आउँछ र यी चार देशहरूबाट कुल आयात 2021 मा 90.51% हुनेछ। चीनको पॉलिसिलिकन आयातको लगभग 45% जर्मनी, 26% मलेसियाबाट आउँछ। जापानबाट 13.5%, र ताइवानबाट 6%। जर्मनीसँग विश्वको पोलिसिलिकन विशाल वाकरको स्वामित्व छ, जुन २०२१ मा कुल विश्वव्यापी उत्पादन क्षमताको १२.७% ओभरसीज पोलिसिलिकनको सबैभन्दा ठूलो स्रोत हो; मलेसियामा दक्षिण कोरियाको OCI कम्पनीबाट धेरै संख्यामा पोलिसिलिकन उत्पादन लाइनहरू छन्, जुन OCI द्वारा अधिग्रहण गरिएको जापानी कम्पनी टोकुयामाको मलेशियाको मूल उत्पादन लाइनबाट उत्पन्न हुन्छ। त्यहाँ कारखाना र केही कारखानाहरू छन् जुन OCI दक्षिण कोरियाबाट मलेसियामा सारियो। स्थानान्तरणको कारण यो हो कि मलेसियाले निःशुल्क कारखाना ठाउँ प्रदान गर्दछ र बिजुलीको लागत दक्षिण कोरियाको भन्दा एक तिहाइ कम छ; जापान र ताइवान, चीनमा टोकुयामा, गेट र अन्य कम्पनीहरू छन्, जसले पोलिसिलिकन उत्पादनको ठूलो हिस्सा ओगटेका छन्। एक ठाउँ। 2021 मा, polysilicon उत्पादन 492,000 टन हुनेछ, जुन नयाँ स्थापित फोटोभोल्टिक क्षमता र चिप उत्पादन माग क्रमशः 206,400 टन र 1,500 टन हुनेछ, र बाँकी 284,100 टन मुख्यतया डाउनस्ट्रीम प्रशोधन र विदेश निर्यात लागि प्रयोग गरिनेछ। polysilicon को डाउनस्ट्रीम लिङ्कहरूमा, सिलिकन वेफर्स, सेल र मोड्युलहरू मुख्य रूपमा निर्यात गरिन्छ, जसमध्ये मोड्युलहरूको निर्यात विशेष रूपमा प्रमुख छ। 2021 मा, 4.64 बिलियन सिलिकन वेफर र 3.2 बिलियन फोटोभोल्टिक सेलहरू थिए।निर्यात गरियोचीनबाट, क्रमशः 22.6GW र 10.3GW को कुल निर्यात संग, र फोटोभोल्टिक मोड्युल को निर्यात 98.5GW छ, धेरै थोरै आयात संग। निर्यात मूल्य संरचनाको सन्दर्भमा, 2021 मा मोड्युल निर्यात यूएस $ 24.61 बिलियन पुग्नेछ, 86% को लागि लेखांकन, त्यसपछि सिलिकन वेफर र ब्याट्रीहरू। 2021 मा, सिलिकन वेफर्स, फोटोभोल्टिक सेलहरू, र फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको विश्वव्यापी उत्पादन क्रमशः 97.3%, 85.1%, र 82.3% पुग्नेछ। यो आशा गरिएको छ कि ग्लोबल फोटोभोल्टिक उद्योगले आगामी तीन वर्ष भित्र चीनमा ध्यान केन्द्रित गर्न जारी राख्नेछ, र प्रत्येक लिङ्कको उत्पादन र निर्यात मात्रा पर्याप्त हुनेछ। तसर्थ, यो अनुमान गरिएको छ कि 2022 देखि 2025 सम्म, प्रशोधन गर्न र डाउनस्ट्रीम उत्पादनहरू उत्पादन गर्न र विदेशमा निर्यात गर्न प्रयोग गरिने polysilicon को मात्रा बिस्तारै बढ्नेछ। यो विदेशी polysilicon माग बाट विदेशी उत्पादन घटाएर अनुमान गरिएको छ। 2025 मा, डाउनस्ट्रीम उत्पादनहरूमा प्रशोधन गरेर उत्पादित पॉलिसिलिकनले चीनबाट विदेशमा 583,000 टन निर्यात गर्ने अनुमान गरिएको छ।
4, सारांश र आउटलुक
विश्वव्यापी पोलिसिलिकनको माग मुख्यतया फोटोभोल्टिक क्षेत्रमा केन्द्रित छ, र अर्धचालक क्षेत्रमा माग परिमाणको क्रम होइन। पोलिसिलिकनको माग फोटोभोल्टिक स्थापनाहरू द्वारा संचालित हुन्छ, र बिस्तारै फोटोभोल्टिक मोड्युल-सेल-वेफरको लिङ्क मार्फत पोलिसिलिकनमा प्रसारित हुन्छ, यसको लागि माग उत्पन्न गर्दछ। भविष्यमा, विश्वव्यापी फोटोभोल्टिक स्थापित क्षमता को विस्तार संग, polysilicon को लागि माग सामान्यतया आशावादी छ। आशावादी रूपमा, 2025 मा polysilicon को लागि माग पैदा गर्ने चीन र विदेशमा भर्खरै बढेको PV स्थापनाहरू क्रमशः 36.96GW र 73.93GW हुनेछ, र रूढ़िवादी अवस्थाहरूमा माग पनि क्रमशः 30.24GW र 60.49GW पुग्ने छ। 2021 मा, विश्वव्यापी polysilicon आपूर्ति र माग तंग हुनेछ, उच्च वैश्विक polysilicon मूल्यहरु को परिणामस्वरूप। यो अवस्था 2022 सम्म जारी रहन सक्छ, र बिस्तारै 2023 पछि ढिलो आपूर्तिको चरणमा परिणत हुन सक्छ। 2020 को दोस्रो आधामा, महामारीको प्रभाव कमजोर हुन थाल्यो, र डाउनस्ट्रीम उत्पादन विस्तारले polysilicon को माग ल्यायो, र केहि प्रमुख कम्पनीहरूले योजना बनाए। उत्पादन विस्तार गर्न। यद्यपि, डेढ वर्षभन्दा बढीको विस्तार चक्रले सन् २०२१ र २०२२ को अन्त्यमा उत्पादन क्षमताको रिलिजमा परिणत भयो, जसले गर्दा २०२१ मा ४.२४% वृद्धि भयो। १०,००० टनको आपूर्ति अन्तर छ, त्यसैले मूल्य बढेको छ। तीव्र रूपमा। यो अनुमान गरिएको छ कि 2022 मा, फोटोभोल्टिक स्थापित क्षमताको आशावादी र रूढ़िवादी अवस्थाहरूमा, आपूर्ति र मागको अंतर क्रमशः -156,500 टन र 2,400 टन हुनेछ, र समग्र आपूर्ति अझै पनि अपेक्षाकृत कम आपूर्तिको अवस्थामा हुनेछ। 2023 र त्यसपछि, 2021 को अन्त्यमा र 2022 को सुरुमा निर्माण सुरु भएका नयाँ परियोजनाहरूले उत्पादन सुरु गर्नेछ र उत्पादन क्षमतामा र्याम्प-अप हासिल गर्नेछ। आपूर्ति र माग बिस्तारै कम हुनेछ, र मूल्यहरू तलको दबाबमा हुन सक्छ। फलो-अपमा, विश्वव्यापी ऊर्जा ढाँचामा रूसी-युक्रेनी युद्धको प्रभावमा ध्यान दिनु पर्छ, जसले भर्खरै स्थापित फोटोभोल्टिक क्षमताको लागि विश्वव्यापी योजना परिवर्तन गर्न सक्छ, जसले पॉलिसिलिकनको मागलाई असर गर्नेछ।
(यो लेख अर्बनमाइन्सका ग्राहकहरूको सन्दर्भको लागि मात्र हो र कुनै लगानी सल्लाहको प्रतिनिधित्व गर्दैन)