Fullscreen

pv_4_2020

15

magazyn fotowoltaika 4/2020

technologie

Rozmiary płytek podłożowych Si do produkcji

ogniw

Zmiany rozmiarów ogniw to chyba jedna z  bardziej zauwa-

żalnych zmian na rynku krzemowych modułów PV. Historycz-

nie rzecz ujmując, do około 1980 roku standard stanowiły ogniwa

okrągłe – monokrystaliczne o średnicy 100 mm (4”) lub, nieco póź-

niej, kwadratowe – multikrystaliczne o wymiarach 100 × 100 mm².

Później pojawiły się podłoża okrągłe o średnicy 125 mm (5”) lub

kwadratowe 125 × 125 mm², zarówno o kształcie pełnego kwadratu

(FSQ – ang. full square), jak i z zaokrąglonymi narożami (PSQ –

ang. pseudosquare). Format ten przeważał do roku ok. 2000, kiedy

pojawiły się podłoża 6”, tzw. format M0 (156 × 156 mm²), które

dominowały przez ponad dekadę, w latach 2000–2016, do wprowa-

dzenia formatów M1 i M2 (156,75 × 156,75 mm²). W roku 2018

pojawiły się dwa popularne formaty: M4 (161,75 × 161,75 mm2)

oraz G1 (158,75 × 158,75 mm²), a już w 2019 roku kolejne więk-

sze podłoża: M6 (166,00 × 166,00 mm²), M10 (182 × 182 mm²)

i M12 (210 × 210 mm²). Tabela II prezentuje dostępne obecnie for-

maty płytek krzemowych oraz perspektywę ich wdrożenia do pro-

dukcji masowej w ciągu najbliższej dekady. Jak widać, w przypadku

monokrystalicznych podłoży można oczekiwać trzech wymiarów

podstawowych (M6, M10 i M12), podczas gdy podłoży multikry-

stalicznych dotyczy jedynie format M6. Przedstawiona na rys.  9

tendencja w kierunku zwiększania podłoży jest zrozumiała. Proces

technologiczny produkcji ogniw przebiega podobnie, niezależnie

od rozmiaru podłoży, co obniża koszt produkcji, a w konsekwencji

również koszt modułów montowanych z ogniw o większej mocy.

Wyzwaniem, często kosztownym, jest sprzęt technologiczny, który

musi być dostosowany do większych podłoży. Na rys. 10 zobrazo-

wano zmiany na rynku PV związane z zapotrzebowaniem na różne

formaty podłoży krzemowych w najbliższych trzech latach.

Patrząc na zapowiedzi wielu firm, w tym forsowanie konieczno-

ści znormalizowania formatu M10, zmiany w kierunku stosowania

większych podłoży mogą przebiegać nawet szybciej, niż to się obec-

nie przewiduje.

Rys. 4. Udział w globalnym rynku ogniw i modułów PV różnego typu krzemu krystalicznego (c-Si)

Casted oznacza krzem otrzymany w procesie metalurgicznym poprzez wykonanie odlewu bloku krzemowe-

go w specjalnym tyglu; HP oznacz krzem podwyższonej jakości (ang. High Performance) praktycznie zbliżo-

nej do jakości krzemu monokrystalicznego

Rys. 5. Popyt na moduły PV w zależności technologii. „Inne” oznaczają tu głównie moduły cienkowarstwo-

we II generacji

Rys. 6. Prognozy mocy produkcyjnej do 2023 roku dotyczące różnych technologii ogniw krzemowych na

podłożach typu n

Rys. 7. Obecny i przewidywany udział w rynku PV podłoży krzemowych różnego typu w latach 2017–2028

Tabela II. Wprowadzanie nowych rozmiarów płytek podłożowych Si do

produkcji w latach 2020–2030

Produkcja

2020/2021

2022

2024

2027

2030

Płytki podłożowe

mc-Si

166 ± 0,25 mm2

182 ± 0,25 mm2

192 ± 0,25 mm2

200 ± 0,25 mm2

210 ± 0,25 mm2

Płytki podłożowe

mono-Si

166 ± 0,25 mm2

182 ± 0,25 mm2

192 ± 0,25 mm2

200 ± 0,25 mm2

210 ± 0,25 mm2

Ogniwa

166 ± 0,25 mm2

182 ± 0,25 mm2

192 ± 0,25 mm2

200 ± 0,25 mm2

210 ± 0,25 mm2

Moduły

166 ± 0,25 mm2

182 ± 0,25 mm2

192 ± 0,25 mm2

200 ± 0,25 mm2

210 ± 0,25 mm2

Produkcja masowa już realizowana lub brana pod uwagę

Produkcja masowa nie brana pod uwagę

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56