PV Tech多年来一直在强调太阳能行业正在经历重大的技术变革，特别是向PERC(钝化发射极后电池)的转变，以及最近从多晶硅片向单晶晶片的迁移。
这些发展导致大规模生产高效p型单PERC，双面电池，半切割和搭叠技术的模块，可提供双层玻璃，多母线和半电池模块配置。所有人都将高效率的产品推向主流的大批量市场。
各种n型电池选项(例如，nPERT和选择性发射极)以及异质结(HJT)技术已经在市场上获得了逐步但不断增加的立足点，尤其是因为晶圆尺寸的变化降低了整体生产成本。
实际上，SunPower最新的NGT(下一代技术)IBC(交叉背接触)电池技术的很大一部分，将为更大的n型晶圆提供动力，为其S系列模块供电。这也是LG电子的发展方向。
SunPower正在向更大的n型晶圆过渡。图片：SunPower Corp
传统上，2010年之前的单晶硅晶片被分类为125mm×125mm宽(164mm硅锭直径)的小尺寸，并且在156mm×156mm(200mm硅锭直径)中仅有少量，这是半导体中占主导地位的晶锭尺寸。工业直到领先的公司采用300毫米直径的锭。
LONGi Solar产品营销总监Monsoon Wang告诉PV Tech，晶圆尺寸的变化比许多人意识到的要快。
“是的，这种趋势正在发生，”王说。“仅十年前，几乎所有的单晶硅片都是125mm。几年后，一些生产商开始供应156毫米晶圆，我们已经看到这些几乎完全的过渡可能需要两到三年。因此，到2014年，已经发生向156mm晶圆的过渡。这种变化的原因是晶圆尺寸小得多，生产成本高得多，因为整体容量远低于多晶圆。这是所有电池生产商转向更大晶圆尺寸的驱动因素。“
2010年之后，156mm x 156mm晶圆越来越成为p型单晶圆和多晶圆尺寸的流行选择(每瓦成本更低)。由于生产成本较低，到2014年，125mm x 125mm P型晶圆几乎从市场上消失，只有一些IBC和HJT电池采用125mm x 125mm n型晶圆作为较大尺寸技术滞后P型由于申请的利基性质而进行的投资。
截至2013年底，多家中国晶圆生产商(LONGi，Zhonghuan，Jinglong，Solargiga和Comtec)联合发布(M2)156.75 x 156.75 p型单晶硅(205mm直径硅锭)和(M2)标准)156.75 x 156.75 p型单晶硅片(直径210mm的硅锭)。
在不增加60芯电池模块的整体尺寸的情况下，M2晶圆可以将模块功率提高5Wp以上，显着提高每瓦特竞争成本，从而迅速成为主流并保持这种状态数年。
在此期间，市场上还有一些(M4)161.7mm x 161.6mm(直径211mm的硅锭)晶圆，其面积比M2大5.7%，主要用于n型双面模块。
2016年开始从156毫米x 156毫米到156.75毫米x 156.75毫米的大批量生产。我们都认识到的旧6英寸格式(156毫米x 156毫米)预计将在2019年底完全从市场上消失，根据ITRPV 2019年版的调查。
然而，向更大的“标准”晶圆尺寸的过渡将证明是困难的，因为将类似的基础上的电池/模块转换效率进行比较将继续。
该行业的转型速度超出预期，LONGi和JinkoSolar等主要光伏组件制造商正在提升单晶硅晶圆产能，这与大型硅晶圆的生产兼容。预计多晶硅晶片尺寸也会随之而来。大规模生产的主导格式为156.75 x 156.75但是，根据ITRPV 2019版本，其他尺寸也在大规模生产中出现，例如157 x 157，甚至更大的格式为158.75 x 158.75，可能是下一个的标准数年。
预计较大的格式将在某些时候投入生产，包括166mm x 166mm，这可能在未来10年内获得15%的市场份额。在最新的ITRPV调查中，不排除更大的格式。
预计较大的格式将在某些时候投入生产，包括166mm x 166mm，这可能在未来10年内获得15%的市场份额。在最新的ITRPV调查中，不排除更大的格式。图片：ITRPV
这很可能是由于2018年下半年中国在“531新政”下削减了公用事业规模和分布式发电市场的支持机制，市场竞争加剧。
“在去年下半年[2018]期间，由于市场需求，客户要求在400Wp范围内提供更高的模块输出，”Wang补充说。“在如此短的时间内，这很难在细胞水平上实现。改变晶圆尺寸并转向半切割电池被认为是达到400Wp的最佳选择。
然而，一些制造商对于更大的晶圆尺寸应该有自己的想法，例如157.4mm，158.75mm和161.7mm，LG和Q CELLS等韩国公司选择用于n型晶圆电池。因此，去年下半年市场存在一些不确定性，导致与很多客户进行讨论。我们发现的主要问题是围绕光伏项目对LCOE的影响。
[下游]市场需要时间来了解和了解下一次晶圆转换，特别是模块尺寸和玻璃/玻璃双面模块的重量比较。移动到稍大的模块尺寸时要考虑的一个关键点是模块仍然只需要两个人来安装，因此LCOE仍然会更低，BOS(系统平衡)也是如此。
这也适用于电池制造，每瓦的成本也随着粘贴而降低。虽然现有的电池和模块生产能力可能有点难以采用更大的晶圆尺寸，但由于资本支出需要花费在某些升级上，因此新生产线不会有这么大的困难，“Wang补充道。
现在的思考过程是希望通过扩大硅晶片的尺寸来进一步增加模块功率输出将是确保产品竞争力的最便宜途径。
根据LONGi的说法，光伏制造商评估的一条路线是采用M2晶圆并继续增加晶圆宽度，达到157mm，157.25mm或157.4mm，而不增加模块的整体尺寸。
然而，建模表明功率输出的增加将是有限的。其他因素，如对生产准确性的要求，也会增加。此外，认证兼容性可能会受到影响(例如，未能满足UL认证的爬电距离要求)。
LONGi指出，另一种方法是遵循将晶圆宽度从125mm增加到156mm的路线，增加模块的尺寸，例如158.75mm伪方晶圆或方形晶圆(223mm直径硅晶锭)。LONGi表示，后者将晶圆面积增加了约3%，从而使60芯电池模块的功率增加了近10Wp。
根据LONGi的说法，n-Type模块制造商可能会选择161.7mm M4晶圆，而有些人计划在未来推出166mm尺寸的晶圆。
也许并不奇怪的是，最大的单晶圆生产商选择了166mm晶圆尺寸，因为这显然是与所有标准水平扩散炉生产工具兼容的最大尺寸。一方面，由于电池和模块的生产能力的提高，每瓦的折旧和人工劳动将大大减少。另一方面，具有较大晶片的模块具有较高的功率并且可以降低BOS成本，这反过来将降低系统的总成本。
对于较大的晶片，由于p型单晶电池的负电阻损耗增加，对半切或多切电池的需求也增加。电池之间较小的电阻明显增加了模块的功率输出。
因此，对于p型单基电池而言，只要采用切割电池和其他电池到模块的损耗减少技术(例如搭迭)，就越大越好。
“在我们公开在SNEC推出之后，制造商越来越多地认为下一个标准是166mm尺寸的M6晶圆。我们将开展工作，向市场通报下一个标准晶圆，作为头号单晶圆片生产商，我们有责任。
从LONGi的角度来看，需要大约半年时间才能在模块中过渡到M6晶圆，也许需要一年的时间才能过渡到M6晶圆。有一个很好的动力，以尽快过渡，“王总结说。
