在2010年之前，單晶硅片主要以對(duì)邊距125mm(硅棒直徑f164mm)的小尺寸硅片為主，并有少量對(duì)邊距156mm(f200mm)的硅片，2010年后，156mm硅片的比例越來越大，并成為行業(yè)主流，125mm的P型硅片在2014年前后基本被淘汰，基本僅應(yīng)用于一些IBC電池與HIT電池的組件。在2013年底，隆基、中環(huán)、晶龍、陽光能源、卡姆丹克5家企業(yè)聯(lián)合發(fā)布了M1(156.75-f205mm)與M2(156.75-f210mm)硅片標(biāo)準(zhǔn)，在不改變組件尺寸的情況下，M2通過提升了硅片面積(提升2.2%)使組件功率提升了5Wp以上，迅速成為行業(yè)主流并穩(wěn)定了數(shù)年時(shí)間，期間市場(chǎng)也存在著少量M4規(guī)格(161.7-f211mm)的硅片，面積比M2增加了5.7%，產(chǎn)品以N型雙面組件為主。
到2018年下半年，因市場(chǎng)競(jìng)爭加劇，諸多企業(yè)再次把目光投向硅片，希望通過擴(kuò)大硅片尺寸提升組件功率以獲得產(chǎn)品競(jìng)爭力。一種思路是沿著M2的推出思路，不提高組件尺寸的情況下繼續(xù)提高硅片對(duì)邊距，納入考慮的尺寸包括157、157.25、157.4mm等，但獲得的功率增加比較有限，另一方面增加了對(duì)生產(chǎn)精度的要求、還可能影響了認(rèn)證兼容性(如無法滿足UL的爬電距離要求)。另一種思路是是沿著125mm提升到156mm的思路把組件繼續(xù)做大，如158.75mm規(guī)格的倒角硅片或全方片(f223mm)，后者將硅片面積提高3%左右，使60片電池組件的功率提高了近10Wp；同時(shí)一些N型組件制造企業(yè)選擇了161.7mm對(duì)邊距的M4硅片；另外也有企業(yè)在準(zhǔn)備推出166mm對(duì)邊距的硅片。
硅片尺寸158.75mm，更親民？
進(jìn)化論基金治雨在其文章中認(rèn)為，158.75mm規(guī)格的硅片優(yōu)勢(shì)明顯。
1.158.75mm邊長的硅片比現(xiàn)有156.75mm的硅片僅長2mm，現(xiàn)有的全部產(chǎn)能都能通過技術(shù)改造升級(jí)，且技改費(fèi)用合理、可承受。據(jù)了解，100MW的技改費(fèi)用也可以控制在40萬元以內(nèi)。
2.158.75mm邊長的方形單晶硅片的面積（25,197m㎡）比現(xiàn)在的M2規(guī)格單晶硅片面積（24,429m㎡）大3.14%，在現(xiàn)在M2尺寸下，預(yù)期2019年底主流功率可以達(dá)到315~320W，那么電池片面積增大3.14%，從理論上測(cè)算帶來的功率提升最大可達(dá)到10.05W，相當(dāng)于兩個(gè)功率檔位。158.75mm可以使60版型單晶PERC組件主流功率在2019年底接近甚至達(dá)到330W。
3.158.75mm邊長的電池片封裝后的光伏組件規(guī)格尺寸僅增長1.4cm，按照百分比測(cè)算相當(dāng)于增加1%，且由于應(yīng)用到了160μm更薄的硅片以及與之相對(duì)應(yīng)的更薄的EVA，雖然光伏組件面積增大1%，組件整體總重量保持不變。
4.生產(chǎn)158.75mm的方形單晶硅片拉晶體環(huán)節(jié)和硅料環(huán)節(jié)的成本有所增加，但硅片厚度從180μm降低到160μm帶來的成本下降更為顯著。綜合測(cè)算，生產(chǎn)158.75mm、160μm厚度的方形單晶硅片的成本會(huì)比180μm厚度的M2硅棒成本低8分錢。
綜上，158.75mm邊長、160μm厚度、224.5mm對(duì)角線的方形單晶硅片有生產(chǎn)成本降低、光伏組件重量不變、功率提升兩檔、電池端接受度高等諸多優(yōu)勢(shì)。
據(jù)了解保利協(xié)鑫的鑄錠單晶就是全面基于158.75mm方形尺寸，而傳統(tǒng)規(guī)格多晶硅片也要全面升級(jí)為158.75mm。
“微創(chuàng)新”的158.75mm全方單晶是否會(huì)成為行業(yè)主流或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？還有另外一股聲音。
另一種尺寸，166mm倒角哪兒好？
據(jù)了解，硅片做大的主要制約因素在于電池的擴(kuò)散爐，在硅片盡量做大而擴(kuò)散爐直徑有限的背景下，有一定倒角的單晶硅片應(yīng)該比全方單晶硅片有一定優(yōu)勢(shì)。166mm帶倒角是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
從降低度電成本來看，哪種尺寸更合適？
1.早期采用125mm電池的組件與采用156mm電池的組件對(duì)比
2012年，當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上還存在著125mm單晶硅片制作的組件，使用72片電池(6′12)的光伏組件尺寸為1580′808mm，單晶組件功率約205Wp；同期156mm的60片電池組件功率約260W，尺寸1650′991mm。兩種組件的開路電壓分別為45.92V和38.24V，因此156mm電池片的組件串聯(lián)數(shù)量更大，考慮到單塊采用156mm電池組件的功率更高，因此單串組件的總功率明顯高于125mm硅片的組件，承載單串組件的支架就可以做的更大，平攤到每Wp的支架與基礎(chǔ)成本就可以有明顯節(jié)省，而光伏組件、支架的安裝的人工工作效率也因?yàn)閱螇K光伏組件的功率上升而得到提升，光伏電纜的用量減少，土地的占有量也會(huì)略微節(jié)省。
這樣的節(jié)省無法通過簡單的線性折算來計(jì)算，而需要建立陣列模型來具體分析，按照2012年的成本模型簡單的測(cè)算結(jié)果如下表(項(xiàng)目地為格爾木，下同)，30%的功率提升帶來了與光伏組件功率相關(guān)的BOS每瓦成本0.43元，約16%的節(jié)省。
2.60和72版型光伏組件的對(duì)比
156(.75)mm電池片也可以封裝成72片(6′12)電池的組件以進(jìn)一步提升組件功率，電池?cái)?shù)量的增加使得開路電壓增加、串聯(lián)數(shù)量降低，單串組件的功率保持不變，但對(duì)于常見的組件兩排豎裝的情況，支架略微延伸斜梁的長度就可以承載72片電池組件，支架成本略有降低，這種情況對(duì)于成本較高的平單軸支架更為明顯，因此平單軸跟蹤系統(tǒng)通常都會(huì)搭配72片電池組件使用；另一方面，組件、支架的安裝的人工工作效率也因功率提升而降低，中國市場(chǎng)對(duì)60片電池組件的偏愛主要是習(xí)慣問題，，同屬亞洲的韓國、東南亞、印度等新興市場(chǎng)在大型電站與工商業(yè)分布式電站基本都采用了72片電池組件來降低系統(tǒng)成本。
72片電池組件在支架、電纜、匯流箱等方面可帶來約1分/Wp的節(jié)省，安裝方面簡單按照組件數(shù)量做推算，可帶來2.7分/Wp的節(jié)省。綜合可以在系統(tǒng)端帶來3.7分/Wp的BOS成本節(jié)省。
3.采用更大硅片(166mm)組件與現(xiàn)有光伏組件的對(duì)比
組件尺寸在2018年又開始出現(xiàn)了再次變大的趨勢(shì)，類似的存在著增加電池片數(shù)量或把硅片做大兩種方式?？梢园央姵仄瑪?shù)量從72片提高到78片(+8.3%)，硅片尺寸提高到M4(邊長161.7mm，+5.7%)乃至166mm(約+12%)。根據(jù)60到72片電池的變化可以發(fā)現(xiàn)增加電池片數(shù)量會(huì)降低組串?dāng)?shù)量，對(duì)于支架和樁基礎(chǔ)的節(jié)省相對(duì)有限，選擇增大硅片尺寸對(duì)于降低BOS成本更加有利，并且在生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)、組件安裝沒有明顯困難的情況下應(yīng)盡量增大硅片尺寸，下表對(duì)采用166mm硅片的系統(tǒng)成本做了詳細(xì)測(cè)算：
可見在功率提升11.8%的情況下，BOS成本可節(jié)省5.48分/Wp，樁基礎(chǔ)與支架是節(jié)省額度最大的兩部分。以上測(cè)算是根據(jù)國內(nèi)較低的成本結(jié)構(gòu)所做的測(cè)算，如使用跟蹤支架及在較高人力、土地成本的地區(qū)，BOS成本的節(jié)省還將更高。
硅片變大可以為光伏產(chǎn)業(yè)帶來明顯的價(jià)值，有人認(rèn)為，166mm單晶硅片現(xiàn)階段看起來作為產(chǎn)線兼容的最大尺寸是相對(duì)不錯(cuò)的選擇。針對(duì)166mm硅片/電池，治雨在其《158.75方形單晶漸成主流》文章中也表達(dá)了自己的意見，他認(rèn)為，推廣166mm帶大倒角的尺寸規(guī)格反倒會(huì)使得自己陷入不利境地。以現(xiàn)有電池效率水平來看，166mm鑄錠單晶全片功率將大于單晶帶倒角單片功率，相對(duì)拉直單晶，鑄錠單晶更容易生產(chǎn)全方166mm硅片。另外，方形單晶硅片對(duì)下一代組件技術(shù)更加友好。若從市場(chǎng)端來看，若強(qiáng)推166mm尺寸硅片，再疊加半片工藝，72片組件總長度增加12cm以上，可能超過安裝工人搬運(yùn)的舒適度，市場(chǎng)接受度有待觀察。
不管市場(chǎng)最終選擇158.75mm還是166mm，大硅片是大勢(shì)所趨。有人呼吁，行業(yè)主要企業(yè)應(yīng)借此次機(jī)會(huì)盡快統(tǒng)一一個(gè)能夠相對(duì)穩(wěn)定多年的尺寸規(guī)格，從而減少產(chǎn)線改造與光伏組件認(rèn)證費(fèi)用上的重復(fù)投資。
來源：摩爾光伏
