在步入競價、平價時代的過程中，光伏行業(yè)不可避免的經(jīng)歷著一場高效技術(shù)變革風暴，在電池組件端以應(yīng)用M6硅片的166尺寸產(chǎn)品為代表的的技術(shù)創(chuàng)新正在開啟光伏技術(shù)競爭的新格局。

營口金辰機械股份有限公司(以下簡稱： 金辰股份 ）蘇州子公司總經(jīng)理王玉明對于“M6-166大尺寸硅片制造設(shè)備兼容性現(xiàn)狀與制造保障”這一話題進行分析時強調(diào)，增大硅片尺寸的限制在于現(xiàn)有設(shè)備的兼容性，目前現(xiàn)有主流設(shè)備可以兼容M6-166大尺寸硅片，但是這一規(guī)格已基本達到部分設(shè)備允許的尺寸上限;繼續(xù)增大硅片尺寸則需重新購置部分設(shè)備，使得增大尺寸帶來的成本下降被新購設(shè)備帶來的成本上升所抵消。

現(xiàn)有主流設(shè)備

可兼容M6大尺寸硅片

據(jù)了解，光伏硅片尺寸標準源于半導(dǎo)體硅片，目前已經(jīng)歷三次變革。1981-2012年，硅片邊長由100mm和125mm增加到156mm；2013-2017年，硅片邊長從156mm變革為156.75mm；目前正在進行的變革是硅片邊長從156.75mm成為158.75mm方單晶和166mm大硅片。王玉明表示，M6大尺寸硅片是在不改變現(xiàn)有組件尺寸的情況下硅片的極限尺寸，同時也是部分設(shè)備允許的尺寸上限。

那么，在整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈當中，包括拉棒切片環(huán)節(jié)，電池環(huán)節(jié)和組件環(huán)節(jié)，M6大尺寸硅片的制造設(shè)備兼容性究竟如何？王玉明對此進行了深刻剖析。

在拉棒與切片環(huán)節(jié)，分別對照單晶爐、開方機、切斷機等主流設(shè)備的參數(shù)指標，王玉明表示，當前主流單晶爐廠家熱屏內(nèi)徑在270mm左右，M6硅片外徑223mm，對應(yīng)的圓棒直徑為228mm，單晶爐熱屏尺寸尚有較大余量，無須重大改造；而開方機的常規(guī)尺寸為166mm，M6硅片對應(yīng)的方棒直徑為223mm，現(xiàn)有設(shè)備裕度較大。

但是對于拉棒與切片環(huán)節(jié)的切斷機設(shè)備，王玉明指出，“對于M6硅片對應(yīng)的圓棒直徑是228mm，在該設(shè)備加工規(guī)格范圍內(nèi)，已接近設(shè)備加工規(guī)格上限。”

“對于電池環(huán)節(jié)的主要管式設(shè)備擴散爐和PECVD，由于擴散爐的管徑最小為290mm，可滿足M6硅片223mm的外徑尺寸，若兼容M6硅片，還需要在石英舟上進行合理的設(shè)計”，王玉明介紹到，根據(jù)調(diào)研，目前市場上的PECVD主流設(shè)備最小直徑為450mm，而硅片邊距166mm，這就需要在犧牲產(chǎn)能的情況下兼容M6硅片，同時在工藝要求范圍內(nèi)把設(shè)備本體設(shè)計升級。

深圳 捷佳偉創(chuàng) 新能源裝備股份有限公司（以下簡稱：捷佳偉創(chuàng)）的總經(jīng)理李時俊對此觀點非常認同，他表示，硅片尺寸加大，PECVD的石英管內(nèi)腔加大，使其電源功率更大，同樣供應(yīng)能力會有影響。

在王玉明看來，對于電池環(huán)節(jié)的絲網(wǎng)印刷機，硅片尺寸的增大勢必會加大印刷行程，M2升級為M6硅片，絲網(wǎng)設(shè)備也可以兼容，但可能會影響印刷機的產(chǎn)能，導(dǎo)致碎片率的增加。對此，兩位專家給出相同建議，印刷機可以采取升級方式，部分核心部件如DD馬達等，需更換規(guī)格型號。

“組件環(huán)節(jié)中，排版機的關(guān)鍵尺寸是組件長和寬”，王玉明以金辰股份典型高速電池串自動敷設(shè)機（排版機）為例，作出進一步解釋，若組件尺寸在設(shè)備允許范圍內(nèi)，則只需更改設(shè)置即可適用于大硅片組件；若超出設(shè)備允許的最大組件尺寸，則很難通過小技改來兼容。另外，對于組件環(huán)節(jié)的輔材，諸如光伏玻璃、背板以及EVA等僅需調(diào)整切割尺寸即實現(xiàn)兼容，接線盒則不涉及尺寸問題，只考慮組件功率提高后接線盒內(nèi)部線纜材料需要使用更高等級的材料等等問題。

單管產(chǎn)能1600片M6大硅片

將成為未來擴散爐的主流

針對上述兩個疑問，電池環(huán)節(jié)的擴散爐石英舟，以及管式PECVD的石墨舟該如何進行改進，從而提升M6大硅片的產(chǎn)能，王玉明從設(shè)備設(shè)計角度上進行了闡述。

從擴散爐石英舟的合理設(shè)計上來看，主要有兩大要點，首先硅片尺寸應(yīng)小于擴散爐爐管直徑，且需要留有一定的操作空間；其次將硅片邊距由156.75mm提高到166mm的同時，硅片半徑將由210mm增大至223mm,對于內(nèi)徑290mm的擴散爐來說是可行的。王玉明建議，設(shè)備企業(yè)應(yīng)做的保障措施則是，合理設(shè)計石英舟（如調(diào)整石英棒的間距離），滿足M6硅片插片及進出爐體的要求；建議采用菱形插片設(shè)計，能夠兼容156mm和166mm大硅片。

“提升擴散爐M6大硅片的產(chǎn)能需通過加長爐體恒溫區(qū)設(shè)計增大產(chǎn)能以降低成本，單管產(chǎn)能1600片M6大硅片將成為未來擴散爐的主流。”王玉明總結(jié)道。

而對于PECVD石墨舟的合理設(shè)計，王玉明表示，其與擴散爐的情況有些不同，由于石墨舟分為立式和臥式兩種，因此只需硅片邊距小于PECVD爐管內(nèi)徑即可，將硅片邊距由156.75mm提高到166mm對于內(nèi)徑450mm的PECVD來說并無障礙。

王玉明認為，提升PECVD M6大硅片產(chǎn)能，需要增大反應(yīng)管內(nèi)徑、加長恒溫區(qū)以及提升單管產(chǎn)能三方面進行設(shè)計改進；同時他預(yù)測，單管產(chǎn)能504片或630片M6大硅片將成為未來PECVD的主流。

王玉明還提及，金辰股份作為光伏主流設(shè)備制造商，從電池智能光伏絲網(wǎng)印刷線、疊瓦組件設(shè)備線，組件層壓機等環(huán)節(jié)對M6硅片兼容性較好，現(xiàn)有主流設(shè)備基本能夠兼容M6大硅片生產(chǎn)。

李時俊也表示，現(xiàn)有電池設(shè)備完全可以滿足M6硅片在電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求。對于2019年以后的設(shè)備，捷佳偉創(chuàng)可以實現(xiàn)“無縫對接”M6硅片！