M6-166大尺寸硅片制造设备兼容性现状

作者: | 发布日期: 2020 年 04 月 08 日 12:41 | 分类: 产业资讯

日前,金辰股份苏州子公司总经理王玉明对于“M6-166大尺寸硅片制造设备兼容性现状与制造保障”这一话题进行分析时强调,M6大尺寸硅片是在不改变现有组件尺寸的情况下硅片的极限尺寸,同时也是部分设备允许的尺寸上限。继续增大硅片尺寸则需重新购置部分设备,使得增大尺寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。

那么,在整个光伏产业链当中,包括拉棒切片环节,电池环节和组件环节,M6大尺寸硅片的制造设备兼容性究竟如何?王玉明对此进行了深刻剖析。

在拉棒与切片环节,分别对照单晶炉、开方机、切断机等主流设备的参数指标,王玉明表示,当前主流单晶炉厂家热屏内径在270mm左右,M6硅片外径223mm,对应的圆棒直径为228mm,单晶炉热屏尺寸尚有较大余量,无须重大改造。

M6大尺寸硅片制造设备兼容性现状分析:硅片环节

目前正在进行的变革是硅片边长从156.75mm成为158.75mm方单晶和166mm大硅片。对于电池环节的主要管式设备扩散炉和PECVD,由于扩散炉的管径最小为290mm,可满足M6硅片223mm的外径尺寸,若兼容M6硅片,还需要在石英舟上进行合理的设计。

提升扩散炉M6大硅片的产能需通过加长炉体恒温区设计增大产能以降低成本,单管产能1600片M6大硅片将成为未来扩散炉的主流。其次将硅片边距由156.75mm提高到166mm的同时,硅片半径将由210mm增大至223mm,对于内径290mm的扩散炉来说是可行的。

而对于PECVD石墨舟的合理设计,其与扩散炉的情况有些不同,由于石墨舟分为立式和卧式两种,因此只需硅片边距小于PECVD炉管内径即可,将硅片边距由156.75mm提高到166mm对于内径450mm的PECVD来说并无障碍。硅料建议采用菱形插片设计,能够兼容156mm和166mm大硅片。

对于电池环节的丝网印刷机,硅片尺寸的增大势必会加大印刷行程,M2升级为M6硅片,丝网设备也可以兼容,但可能会影响印刷机的产能,导致碎片率的增加。

M6大尺寸硅片制造设备兼容性现状分析:电池片环节

组件环节中,排版机的关键尺寸是组件长和宽,若组件尺寸在设备允许范围内,则只需更改设置即可适用于大硅片组件;

另外,对于组件环节的辅材,诸如光伏玻璃、背板以及EVA等仅需调整切割尺寸即实现兼容,接线盒则不涉及尺寸问题,只考虑组件功率提高后接线盒内部线缆材料需要使用更高等级的材料等等问题。

M6大尺寸硅片制造设备兼容性现状分析:组件环节

总结:

  • 从制造角度来说,增大硅片尺寸的限制在于现有设备的兼容性;
  • M6硅片已基本达到部分设备允许的尺寸上限(如截断机),继续增大硅片尺寸则需重新购置部分设备,使得增大尺寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消;
  • 电池环节扩散炉/PECVD需合理设计石英舟/石墨舟,满足M6硅片播片及进出炉体的要求;
  • 长恒温区(L>2000mm),单管产能1600片M6大硅片将成为未来扩散炉的主流;
  • 超大口径(内径大于470mm),超长恒温区(>2000mm)单管产能504片或630片M6大硅片将成为未来PECVD的主流。
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