Фотоэлектрлік пластина өлшемдерінің эволюция тарихы
Мазмұны
Өнім туралы ақпарат
Егер сіз фотоэлектрлік вафлерлердің дамуын бақылаған болсаңыз, күн вафлерлерінің шет ұзындығы 100 мм-ден 125 мм-ге, содан кейін 156 мм-ге, және бүгінгі 210 мм-ге дейін өскенін білесіз.
Фотоэлектрлік өнеркәсіп жетілген сайын вафлер өлшемдерінің үлкейе беретінін анық көреміз. Сонымен, үлкенірек вафлер өлшемі бүкіл ФЭ өнеркәсіп тізбегіне қандай әсер етеді? Және бұл өлшем өзгерістері неге негізделген?
ФЭ өнеркәсіп тізбегіне әсері
1) Вафлер өндірушілер
Үлкенірек вафлер өлшемдері вафлер компанияларына үш негізгі шығынды азайтуға көмектеседі: кремний материалы, кристалл тарту және кесу.
Вафлер өндірудің негізгі жабдықтары (мысалы, монокристалды пештер және кесу машиналары) әдетте «сағатына партия» немесе «ауысымдағы машинаға кесінділер» арқылы өлшенеді. Үлкенірек өлшем бір пеш немесе бір машина бір жүрісте көбірек вафлер шығарады дегенді білдіреді. Мысалы, 210 мм вафлердің ауданы 156 мм вафлерден шамамен 1,82 есе үлкен, сондықтан кесу өнімділігі өзгермесе, бір кесу машинасының сағаттық өнімділігі 80%-дан астамға артуы мүмкін.
Жабдықтың амортизациясы, энергия тұтыну және еңбек сияқты тұрақты шығындар үлкенірек вафлер ауданына бөлінеді, сондықтан бір вафлерге кремний емес шығындар (мысалы, электр энергиясы және материалдар) айтарлықтай төмендейді. Салалық деректерге сәйкес, 156 мм-ден 210 мм-ге жаңарту вафлер сатысындағы кремний емес шығындарды шамамен 20%-30%-ға төмендете алады.
2) Элемент өндірушілер
Үлкенірек вафлерлер элементтердің «шеттік жоғалуын» азайтады, өйткені вафлер ауданы неғұрлым үлкен болса, жарамсыз шет аймақтарының үлесі соғұрлым төмен болады.
Ұяшық өндірісінің "желі жылдамдығы" негізінен тұрақты (мысалы, PECVD және трафаретті басып шығару цикл уақыты), сондықтан үлкенірек өлшем бір өндірістік желінің ұяшық шығымын пропорционалды түрде арттырады және бір ұяшыққа күміс паста, нысаналар және басқа материалдардың шығын құнын төмендетеді. Мысалы, 210 мм ұяшықтың күміс паста тұтынуы 182 мм ұяшықтан шамамен 1,3 есе көп, бірақ ауданы 1,82 есе үлкен, сондықтан ваттқа шаққандағы күміс паста құны шамамен 28% төмендейді.
3) Модуль өндірушілер
Үлкенірек пластиналардан жасалған ұяшықтар модуль өлшемінің өсуіне мәжбүр етеді, бұл модуль өндірушілерге орау шығындарын азайтуға және жоғары қуат тығыздығына қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Модульді ораудың негізгі шығындары - шыны, инкапсулянт пленка, жақтаулар және қосылыс қораптары сияқты көмекші материалдар, сондай-ақ дәнекерлеу және ламинациялау сияқты процестердің еңбек және жабдық шығындары. Үлкенірек өлшем ваттқа шаққандағы көмекші материалдың аз жұмсалуын және ваттқа шаққандағы еңбек шығынының төмендеуін білдіреді.
4) Электр станциясы инвесторлары
Үлкенірек модульдер жоғары қуат тығыздығын қамтамасыз ете алады (мысалы, 210R ұяшық модульдері 600 Вт+ жетті, ал 210 ұяшықтардан жасалған 700 Вт+ модульдер сериялық өндірісте), бұл станцияға қажетті модульдер санын, монтаждық құрылымдардың мөлшерін және кабель ұзындығын азайтады, осылайша электр станциясы инвесторлары үшін шығындарды жанама түрде төмендетеді.
Пластина өлшемдерінің үздіксіз өсуі - бұл пластина өндірушілері, ұяшық сынағы, модуль өндірушілері, электр станциясы инвесторлары және басқа да көптеген тараптар үшін "шығындарды азайту және тиімділікті арттырудың" бірлескен жаңартуы. Өндіріс бірлігінің өлшемін ұлғайту және бірлік құнын төмендету арқылы дивидендтер тізбек бойынша төменгі ағындағы ойыншыларға беріледі.
Техникалық Параметрлер
| Пластина өлшемі | Кристалды платформа | Ауданның ұлғаюы | Типтік модуль қуаты | Ескертпелер |
|---|---|---|---|---|
| 125 мм (5 дюйм) | 6 дюйм | Базалық деңгей | - | 2012 жылдан кейін тоқтатылды |
| 156 мм (6 дюйм) | 8 дюйм | Базалық деңгей | - | Көптеген жылдар бойы негізгі ағым |
| M1 (156.75-φ205 мм) | 8 дюйм | +2.2% | Алдыңғыға қарағанда +5 Вт | 2013 жылдың соңында шығарылды |
| M2 (156.75-φ210 мм) | 8 дюйм | +2.2% | Алдыңғыға қарағанда +5 Вт | Негізгі ағымға айналды |
| 158.75мм | 8 дюйм | Кіші | - | Төмен ретрофит құны |
| 166.00мм | 8 дюйм | +12.22% M2-ге қарағанда | 420-430Вт (72-ұяшық) | Жабдық шегіне жақын |
| M10 (182мм) | Жаңа платформа | - | 500Вт+ | 2020 жылдың маусымында шығарылды |
| G12 (210мм) | Жаңа платформа | - | 600Вт+ | 2019 жылдың тамызында шығарылды |
| 210*182.2мм (Тікбұрышты) | Жаңа платформа | - | Алтын өлшемді модуль | 2023 жылы шығарылды |
Техникалық артықшылықтар
Үлкенірек пластиналар кремний материалын, кристалды тарту және кесу шығындарын өндіріс сатысында төмендетеді
Бір кесу машинасы 156мм-ден 210мм-ге ауысқанда сағаттық өнімділікті 80%-дан астам арттыра алады
Пластина сатысындағы кремний емес шығын 156мм-ден 210мм-ге жаңартқанда шамамен 20%-30%-ға төмендеуі мүмкін
Шеткі жоғалтудың азаюы және ватт үшін күміс пастасының төмен шығыны (210мм ұяшықтар үшін шамамен 28% төмен)
Жоғары қуат тығыздығы бар модульдер қажетті модульдер, монтаж құрылымдары және кабель ұзындығы санын азайтады
Өнімді қолдану
Фотоэлектрлік пластина дамуының тарихы
Фотоэлектрлік пластиналар бастапқыда жартылай өткізгіш монокристалды материалдардан алынғандықтан, ФЭ өнеркәсібі ұзақ уақыт бойы жартылай өткізгіш пластина өлшемдері 6 дюйм және 8 дюйм (диаметр) бойынша жүрді, бұл шет ұзындығы бойынша 5 дюймдік пластина (125мм) және 6 дюймдік пластина (156мм) деп аталады.
ФЭ өнеркәсібі өсіп, пластиналар мен ұяшықтарға сұраныс артқан сайын, және отандық кристалды тарту, кесу және ұяшық өндіру жабдықтарының прогрессімен, 5 дюймдік пластина (125мм) біртіндеп ФЭ тізбегінен шықты. 2012 жылдан кейін, бір-екі арнайы ұяшық өндірушілерін қоспағанда, 125мм пластина нарықтан негізінен шығарылды.
156мм (8 дюймдік кристалды өсіру) пластиналары негізгі өлшемге айналды. Осыдан кейін өнеркәсіп 8 дюймдік кристалды өсіру платформасында шағын ұлғайтуларды сынай бастады. 2013 жылдың соңында Zhonghuan және Longi сияқты бес компания бірлесіп M1 (156.75-φ205мм) және M2 (156.75-φ210мм) пластина стандарттарын шығарды. Модуль өлшемін өзгертпей, M2 пластина ауданын (2.2% -ға) көтеріп, модуль қуатын 5Вт-тан астам арттырды, бұл тез арада өнеркәсіптің негізгі ағымына айналды және бірнеше жыл бойы тұрақты болды.
Келесі жылдары ірі вафль өндірушілер M1 және M2 негізінде техникалық жаңартуларды қолдана отырып, вафль шетінің ұзындығын 158.75, 161.7, 166 мм және басқа өлшемдерге дейін көтеруді жалғастырды. 158.75 мм вафльдің артықшылығы - барлық қолданыстағы ішкі қуатты техникалық қайта жабдықтау арқылы төмен шығынмен жаңартуға болады. Тіпті ескі ұяшық зауыттары үшін 1 ГВт жаңарту құны қолайлы диапазонда қалды.
166.00 мм вафльдің артықшылығы - оның ауданы M2-ден 12.22% үлкен, ал осы вафльді қолданатын 72 типті модульдер 420-430 Вт жетуі мүмкін. Сонымен қатар, бұл өлшем бар жабдықтың сыйымдылық шегіне жақын болды, бірақ одан аспады, сондықтан жаңарту құны бақылауда қалды.
156 мм-ден 166 мм-ге дейін, осы кезеңдегі барлық өндірушілер 8 дюймдік кристалды өсіру платформасында техникалық жаңартулар арқылы вафль ауданын ұлғайтты.
2019 жылдың тамызында Zhonghuan секіріс жасап, шетінің ұзындығы 210 мм болатын G12 монокристалды вафльді шығарды, бұл жартылай өткізгіш вафль өлшемін тікелей PV-ге қолданды. Мақсат - үлкенірек вафльдер арқылы модуль қуатында секіріс және өндіріс шығындарын одан әрі төмендету. Бірақ сол кезде 210 вафльдің PV тізбегінде жоғары немесе төмен ағыс индустриясының қолдауы жоқтың қасы еді, және саланың көпшілігі 210-ге күмәнмен қарады.
2019 жылы 210 вафльдің алғашқы қабылдаушылары Trina және Zhonghuan келесі буын жаңа модуль өнімдерін шығарды. 210 вафльдің 50-нұсқасы негізінде максималды қуат 500 Вт жетті, бұл PV индустриясындағы алғашқы 500 Вт өнімі болды. Сол кездегі PV шыны спецификацияларымен шектелгендіктен, модульді 6 бағанды ұяшықтардан жасау мүмкін болмады, тек 5 бағанды тақ санмен жасауға болатын, ал тақ бағанды орналасу модульде ұшатын сым дизайнын қолдануды талап етті. Сондай-ақ сол кездегі инвертор тогымен шектелгендіктен, ұяшықтар саладағы негізгі ағымдағы жартылай кесілгенді қолдана алмады, тек үштен бір бөлікке кесілуі мүмкін болды.
Zhonghuan-ның 210 шеті ұзындығы вафльдің шығарылуымен және 210 модульдері 500 Вт+ қуатқа жете алатындығының артықшылығымен, 2019 жылдың соңына қарай Jinko, JA Solar және Longi бастаған модуль көшбасшылары терең ойға қалды. Бір жағынан, бұл компаниялар 500 Вт модулінің әсеріне қарсы тұру үшін өнім алғысы келді; екінші жағынан, олар тақ бағанды және үштен бір бөлікке кесілген дизайндары бар өнімдерді жасағысы келмеді.
Сонымен, бұл үш компания 210-ды таңдамады және олардың барлығы 500 Вт+ өнімдерге қол жеткізу үшін дәстүрлі жұп санды 6-бағанды ұяшық орналасуын пайдалануды ойлады. Шын мәнінде, үшеуінің сипаттамалары басында бірдей болмады. Jinko және JA Solar 2020 жылдың бірінші тоқсанының соңында 180 мм вафли өлшемін шамамен бекітті, ал Longi бастапқыда 17X өлшемін анықтады. Байланыс және келіссөздерден кейін үш компания ақыры өлшемді 182 мм-ге біріктірді және 2020 жылдың маусымында үш жетекші компания саладағы тағы 7 өндірушімен бірге 182 мм спецификациясына негізделген M10 монокристалды вафлиді бірлесіп шығарды.
Бүгін қолданылатын 183.75*182.2 ұяшық өлшемі 182 мм техникалық негізге негізделген. Алдыңғы 156 мм шет ұзындығы 158.75-ке дейін өскен сияқты, ол модуль өлшемін өзгертпей техникалық жаңартулар арқылы ұяшық ауданын көтереді, электр өндіру тиімділігін арттырады.
182 шет ұзындығы вафлидің логикасы 210 шет ұзындығының секірмелі енгізілуінен ерекшеленеді. 182 саладағы қолданыстағы шекаралық шарттарға негізделген кері дедукция логикасы арқылы жасалды. Негізгі шекаралық шарттар жүк контейнерінің биіктігі мен шыны пештің ені болды. Бұл екі нүкте модуль енінің жоғарғы шегін 1133-1134 мм аралығында анықтады, бұл 6-бағанды ұяшық орналасуы үшін 182 мм ұяшық өлшеміне әкеледі.
Бір жағынан, 182 модулінің қуаты бұрынғы 50-нұсқа 210 модулінен жоғары. Одан да маңыздысы, 182 модулі толығымен жетілген 6-бағанды орналасу мен 2-кесілген ұяшық техникалық шешімін жалғастырды, өнімнің жақсы өнімділігімен және жетілген қолдаушы жоғары және төменгі ағынды жеткізу тізбегімен. Сол кездегі саланың ойлау логикасы бойынша, 210-ды 6-бағанды ұяшық орналасуына келтіру мүмкін емес еді, өйткені шыны пеш оны қолдамады және контейнер де қолдамады. 210 сәтсіз шешімге айналатын сияқты болды.
Алайда, 210 лагерінің көшбасшысы Trina көптеген сала мамандарының қалыптасқан ойлауын бұзып, дәстүрлі дизайн логикасын төңкеріп, 6-бағанды ұяшық орналасуы мен 2-кесілген ұяшықтарға негізделген 60 ұяшықты 210 модуль өнімін тез шығарды, модуль қуаты 600 Вт-қа дейін жетеді (өлшемі 2172*1303 модуль).
Trina компаниясының идеясы: егер контейнер 6 бағанды 210 модульдерді екі қабатты бүйірлік орналастыруды қолдамаса, модульдерді контейнерге тігінен орналастыру; егер шыны пеші қолдамаса, шыны зауыттарымен бірлесіп өндіріс желісін жаңарту; егер 2-кесілген 210 ұяшықтың тогы инвертор үшін тым жоғары болса, инвертор өндірушілерімен ынтымақтасып жаңа буын өнімдерін әзірлеу. 2020 жылдың екінші жартысында Trina сонымен қатар өндірушілер тобын 600W+ салалық альянсын құруға жетекшілік етті, мақсаты – бүкіл 210 өнеркәсіп тізбегін үйлестіріп ілгерілету.
210 модулінің 6-жолды нұсқасының ені 1303 мм жетті және контейнерге тек тігінен орналастыруға болатын. Тігінен орналастыру кейбір сценарийлерде белгілі бір проблемалар туғызды, көптеген клиенттер бұл әдісті ұнатпады. Осы мәселеге тап болып, 2022 жылдың ортасында Trina батыл тікбұрышты пластина шешімін ұсынып, 182 мм210 мм тікбұрышты пластинаны шығарды. Тікбұрышты пластина негізіндегі модульдің ені 1134 мм, дәстүрлі 182 модуль еніне сәйкес келеді, ал ұзындығы 238X. Содан кейін 2023 жылы Jinko, JA Solar және Longi сияқты 9 жетекші кәсіпорын бірлесіп тікбұрышты пластина модулінің өлшемін жариялады, 23821134.
2382*1134 өлшемді модуль үшін мәтінді басып, өткен мақаланы қараңыз: Неліктен 2382*1134 модульдер үшін алтын өлшем болып табылады?
Бүгінгі 2026 жылы, бірнеше жылдық өлшем дауларынан кейін, күн энергетикасы саласында қазіргі уақытта үш негізгі пластина спецификациясы бар: 183.75182.2 мм, 210182.2 мм және 210210 мм. Олардың ішінде 183.75182.2 мм пластина 182 сериясының жетілдірілген нұсқасы ретінде қолданыстағы қуаттылықтың артықшылығына ие; 210182.2 мм пластинадан жасалған модуль алтын өлшем деп аталады, күн экспортында тасымалдау шығындары төмен және 182 сериялы модуль өндіріс желілерімен үйлесімді; 210210 мм пластинаның нарықтық үлесі де біртіндеп өсуде.
Ooitech көзқарасы
Ooitech санайды: күн пластиналарының өлшемдерінің 100 мм-ден 210 мм-ге дейінгі эволюциясы негізінен бүкіл өнеркәсіп тізбегі бойынша бірлескен жаңарту болып табылады, өндіріс бірліктерін масштабтау арқылы бірлік шығындарды төмендету және дивидендтерді төменге беру.
