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