硅片尺寸迭代-矩形硅片的发展

如果要阐述光伏制造业的发展，可以用「降本」与「提效」两个词来概括，而在降本方向上硅片环节的技术迭代可说是至关重要，透过改良硅片的厚度与尺寸两个维度，演化成今天成熟的薄片化与大尺寸硅片的技术发展路线。


 

近年硅片的减薄在龙头厂商的带领下，P型主流厚度来到150μm、N型主流厚度来到130μm，相比尺寸较为统一，然而在尺寸的改革上一直存在着分歧，回顾过往硅片尺寸的发展，从2013-2017年间铝背场电池(Al-BSF)技术下以156mm(M0)、156.75(M2)尺寸为主，到2018年单晶PERC开始逐渐成为主流技术的时代后，尺寸的变革飞速成长，2019-2020年即有多种尺寸并行存在市场上，截至当前，166mm(M6)、182mm(M10)、210mm(G12)等硅片尺寸都仍有一定的市占份额，而市面上以大尺寸182mm(M10)、210mm(G12) 产品最被广泛使用。

大尺寸硅片发展初期，各组件厂商也经历尺寸大小不一，从而对各材料供应商物料供应提出较大挑战。2021年9月，隆基、晶科和晶澳对于统一182组件尺寸达成共识，其中最主流的72片组件尺寸为「2278*1134mm」，极大的促进了全行业组件尺寸的统一。

透过硅片尺寸的放大，组件功率得到大幅提升，能有效降低BOS成本，对应优化光伏每度电的发电成本。在矩形硅片发展路径上，起初，拥有硅片产能的一体化企业在不变更组件尺寸的情况下基于不同的组件互联技术调整硅片尺寸以达到更高的瓦数增益，比如：隆基基于三角焊带+扁焊带分段技术提出的182*183.75mm以及晶澳基于零间距柔性互联技术提出的182*185.3mm尺寸硅片。「矩形硅片」搭配「高密度封装技术」逐渐兴起成为了行业的发展重心。

组件厂商从一开始不突破既有组件尺寸下的极致使用原有组件面积，到后来逐渐发现原有的大板型组件尺寸2278*1134 mm并不能充分利用集装箱的空间，进而透过改变长边来增加硅片面积并演化出多种矩形尺寸。

以下InfoLink罗列各家矩形硅片尺寸选型：

 

观察其中，可以发现厂家在硅片尺寸的研发上具有边界限制：组件短边固定1134mm不动，以维持两托组件迭放能在40呎高柜集装箱门高的限制内；长边在大板型组件上则除了原有的2278mm外，基于各家的研发有所分化，然而组件的长度仍以不超过2386mm的边长为主，维持20托组件装满一箱40呎高柜集装箱。除此之外，部分厂家也参考欧洲的建筑法规，致力维持小版型组件面积在两平米规范内。
 

然而，各家硅片尺寸的不一致也为行业带来混乱与不便，非一体化企业由于各家客制化的硅片尺寸导致在采购与销售上都双双面临困难，除了专业硅片厂需要分别洽谈各尺寸的矩形硅片订单、专业电池与组件厂在生产后的剩余订单也不容易销售，不论工装夹具的调整、胶膜、玻璃等辅材料的应用，也都会使生产制造成本变相增加，同时更考验厂家供应链管理能力。

而对终端而言，组件的尺寸是他们的关注重点，繁多的组件尺寸将会带给终端用户设计与管理上的挑战，不同尺寸的组件在设计方面，BOS (Balance of System)上也需要配套ex: 安装孔位间距、跟踪支架、逆变器等都需要对应匹配；在供应上，货源的灵活调配也形成困难。因此，尽管当前的组件尺寸再度百家齐放，各大厂家内部也尚未正式定调尺寸路线，然而观察在今年SNEC与InterSolar Europe展会期间龙头厂家亮相的矩形硅片组件展品中，组件尺寸逐渐靠拢集中，小版型48/54片的组件长边仍存在着1722/1762/1780mm三种尺寸；而大板型66/72片的组件除了常规的2278*1134mm尺寸外，238X*1134mm的尺寸则逐步成为长边更动下的主要选型，甚至六月下旬也听闻头部9家企业已经达成组件尺寸初步共识，预期未来光伏组件在尺寸上仍会逐渐朝着标准化的路程迈进。