一、多晶 vs 單晶—多晶的優(yōu)勢
1. LID衰減
LID(Light Induced Degradation)：即光致功率衰減，一般組件運(yùn)行初始階段LID較高，之后隨電池片硼氧復(fù)合體的逐年平穩(wěn)下降，但理論數(shù)據(jù)和電站歷史實(shí)測數(shù)據(jù)都證實(shí)多晶無論是第一年的初始光衰，第1~5年的光率，還是以后的穩(wěn)定光率都要明顯低于單晶。所以單多晶提供的功率衰減質(zhì)保和實(shí)測數(shù)據(jù)都是多晶更具優(yōu)勢。
行業(yè)功率衰減線性質(zhì)保：多晶功率衰減質(zhì)保就較單晶低0.5%，同樣功率組件，多晶壽命周期內(nèi)保障的發(fā)電量就高于單晶。
LID衰減實(shí)測：單晶初始LID光率較多晶高1.0%，光衰后單晶組件功率與標(biāo)稱功率差距顯著大于多晶，導(dǎo)致單晶出廠后經(jīng)光衰導(dǎo)致的發(fā)電量損失高于多晶，由此帶來的發(fā)電收益損失高于多晶。
初始光率變化范圍
初始光率平均值
單晶
2.5-3%
2.5%
多晶
0.5-1%
1.5%
初始LID越高，則穩(wěn)定后組件功率與標(biāo)稱功率差距越大，則組件發(fā)電損失越多，發(fā)電收益損失越大。
從圖1和圖2顯示， 同樣輻照量下，無論電池端，還是組件端，單晶較多晶衰減均高1.00%，即單晶比多晶光衰率更高。
圖1 單晶與多晶電池衰減比較
圖2 單晶與多晶組件衰減比較
穩(wěn)定衰減：單多晶初始光衰的差異是由于硅片性質(zhì)決定的，而之后的穩(wěn)定衰減主要根據(jù)組件封裝材料、工藝決定組件老化速度，所以和是單晶還是多晶的硅片關(guān)系不大，穩(wěn)定衰減方面，單多晶一線品牌都提供線性質(zhì)保0.7%。
線性質(zhì)保穩(wěn)定光率
單晶
0.7%
多晶
0.7%
2. CTM封裝損失
CTM(Cell-to-Module)：即從電池到組件的功率封裝損失，電池片在封裝成為組件的過程中，封裝前后發(fā)電功率會變化，通常稱為CTM。
CTM實(shí)測：單晶較多晶高2.0%以上，同樣效率電池封裝成組件，單晶功率低于多晶。
單晶封裝損失：2-5%
多晶封裝損失：-1~1%
圖3顯示，單晶CTM均在2.0%以上，甚至高達(dá)5%，而多晶則在0.5%以內(nèi)，甚至封裝后功率有提升。
圖3 單晶與多晶CTM封裝損失比較
這就是為什么單多晶最終組件效率的差異要小于電池片效率差異，在主流量產(chǎn)的功率輸出上單多晶相差不多，以晶科和某品牌為例，其60片多晶的量產(chǎn)主流功率檔265-275W，而某品牌單晶同樣在270-275W。
CTM差異原因：從電池到組件，由于電池與組件發(fā)電面積與光學(xué)反射原理差異，單晶光學(xué)利用率的降低及有效發(fā)電面積的減少，均較多晶更高，導(dǎo)致單晶CTM高于多晶。
1）電池與組件反射率的巨大差異：單晶硅片反射率約10%，電池片反射率約2%；多晶硅片反射率約20%，電池片反射率約6%。就電池片而言反射率多晶不如單晶，這是常規(guī)多晶效率低于單晶的主要原因；但當(dāng)電池封裝成為組件以后，組件的反射基本發(fā)生在玻璃表面，玻璃反射率約4%，這樣單晶電池片原本在反射率上的優(yōu)勢就被犧牲掉了。這也是為什么多晶的封裝損失可能甚至出現(xiàn)負(fù)值，是因?yàn)槎嗑щ姵乇环庋b以后，電池表面反射率大幅下降，電池實(shí)際接受到的光線獲得了增益，所以效率可能不降反升。
2）外量子效率EQE：多晶，短波區(qū)域(380-560nm區(qū)域)，組件較電池更高，即該波段區(qū)域，組件對光子的利用率更高；而單晶，整個(gè)波段，組件較電池均有顯著降低，即整個(gè)波段組件對光子的利用率均小于電池。
此外，多晶，長波區(qū)域(900-1200nm），組件較電池更低，即該波段區(qū)域，組件反射的光少于電池；而單晶，在該長波區(qū)域，組件與電池反射率相當(dāng)，組件反射的光與電池相當(dāng)。
從圖4的單多晶電池到組件—外量子效率EQE及反射率Ref-變化圖可以清楚得看到短波區(qū)域(380-560nm區(qū)域)和長波區(qū)域(900-1200nm)，多晶組件較多晶電池對光的利用更好，而單晶組件較單晶電池對光的利用差，如此導(dǎo)致單晶電池到組件的CTM更高，而多晶更低。所以就封裝以后的光學(xué)損失方面，單晶顯著高于多晶。
圖4 單多晶電池到組件—外量子效率EQE及反射率Ref-變化
3）發(fā)電面積利用率：單晶電池片倒角形狀導(dǎo)致當(dāng)封裝到組件上，組件實(shí)際的有效接受太陽光的受光面積要小于方形多晶電池片的組件，再加上電池片上的柵線是不發(fā)電的，所以其占居的這部分面積也不能發(fā)揮效能。組件中單多晶有效發(fā)電面積利用率—單晶組件有效發(fā)電面積的利用率較多晶更低，致使其CTM改善的空間不及多晶。
總結(jié)：單晶電池扣除面積損失、封裝損失、光衰的話，最終的組件效率與多晶的組件效率相差不大。
二、晶科多晶特有的優(yōu)勢
1．量產(chǎn)多晶
自晶科量產(chǎn)多晶開始，組件功率保持5-10W/年的速度提升，并始終引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。
量產(chǎn)功率：晶科多晶以5-10W/年的速度提升，當(dāng)前量產(chǎn)多晶主流功率265-275W及最高功率280W，高出行業(yè)平均水平1-2個(gè)檔，而與單晶量產(chǎn)功率僅差1個(gè)檔。
量產(chǎn)技術(shù)：行業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)四主柵技術(shù)的全面量產(chǎn)，并融合自主研發(fā)的低位錯(cuò)高純度J硅片/低電阻焊接技術(shù)/IQE匹配封裝技術(shù)，助力晶科多晶功率行業(yè)領(lǐng)先。
發(fā)電性能 vs 行業(yè)單晶：晶科量產(chǎn)多晶較行業(yè)量產(chǎn)單晶具有更低的電流，戶外發(fā)電時(shí)線纜損耗更低，組件發(fā)熱更小，因而工作溫度更低，發(fā)電性能更優(yōu)，發(fā)電量損失也更少
圖5和圖6顯示的是晶科多晶電池和組件量產(chǎn)效率與行業(yè)平均水平及其他一線主流品牌的比較，晶科在多晶電池和組件量產(chǎn)功率方面遙遙領(lǐng)先行業(yè)和其他一線品牌。
圖5 晶科多晶電池和組件量產(chǎn)效率與行業(yè)平均水平比較
圖6 晶科多晶電池和組件量產(chǎn)效率和最高效率與一線品牌的水平
圖7是晶科多晶產(chǎn)品量產(chǎn)功率路線圖，晶科多晶量產(chǎn)功率始終處于行業(yè)前沿
圖7 晶科多晶產(chǎn)品量產(chǎn)功率路線圖
晶科多晶量產(chǎn)主流功率(265-275W) 及量產(chǎn)最高功率(280W)較行業(yè)多晶平均水平高1-2個(gè)檔位(行業(yè)多晶量產(chǎn)主流功率255-265W， 多晶量產(chǎn)最高功率270-275W)，而較行業(yè)單晶量產(chǎn)功率僅低1個(gè)檔位。晶科多晶產(chǎn)品功率當(dāng)前在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
圖8 晶科當(dāng)前多晶量產(chǎn)功率行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先
2．融合多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的量產(chǎn)多晶產(chǎn)品
低位錯(cuò)高純度的晶科J硅片
四主柵技術(shù)-業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)
低電阻焊接技術(shù)
IQE封裝匹配技術(shù)
3．晶科較行業(yè)量產(chǎn)單晶發(fā)電性能更優(yōu)
電性能參數(shù)
某品牌量產(chǎn)最高功率單晶
60片-285W
某品牌量產(chǎn)高功率單晶
60片-280W
晶科量產(chǎn)最高功率多晶
60片-280W
功率Pm(W)
285
280
280
開路電壓Voc(V)
39.26
39.22
39.68
短路電流Isc(A)
9.333
9.305
9.282
最大電壓Vmp(V)
32.36
31.95
32.28
最大電流Imp(A)
8.805
8.769
8.676
轉(zhuǎn)換效率η(%)
17.52%
17.21%
17.11%
組件電流越高，則電站中線路損耗越高，且組件工作時(shí)發(fā)熱也越高，即組件工作溫度更高，從而組件發(fā)電量損失越大。
從電性能參數(shù)列表可以看出，同檔位組件(280W)，某品牌-單晶較晶科-多晶具有更高的Is(高0.05A，0.25%)c和Imp0.05A(高0.09A，1.08%)；更高檔位的某品牌-單晶-285W與晶科-多晶-280W的Isc(高0.05A，0.55%)和Imp(高0.13A，1.50%)差值更大。因而，戶外發(fā)電時(shí)，晶科-多晶產(chǎn)品較某品牌-單晶產(chǎn)品具有更低的線路損耗和工作溫度，實(shí)際發(fā)電損失更小，發(fā)電性能更優(yōu)。
4. 晶科多晶行業(yè)排名-光伏領(lǐng)跑者中領(lǐng)頭羊
5家企業(yè)獲得光伏領(lǐng)跑者一級能效證書，而晶科是唯一取得多晶一級能效證書的企業(yè)；晶科一級能效多晶產(chǎn)品較行業(yè)平均水平高10-15W
獲得證書的單晶企業(yè)
能效等級
60P組件功率檔位
中利騰暉光伏科技有限公司
一級
295
某品牌光伏科技有限公司
一級
295
無錫尚德太陽能電力有限公司
一級
295
上海晶澳太陽能光伏科技有限公司
一級
295
常州億晶光電科技有限公司
二級
280/285/290
上海航天汽車機(jī)電股份有限公司
二級
浙江合大太陽能科技有限公司
二級
某品牌光伏科技有限公司
二級
中節(jié)能（鎮(zhèn)江）太陽能科技有限公司
二級
錦州錦懋光伏科技有限公司
二級
山西潞安太陽能科技有限責(zé)任公司
二級
275
獲得證書的多晶企業(yè)
能效等級
60P組件功率檔位
晶科能源有限公司
一級
290
中利騰暉光伏科技有限公司
二級
無錫尚德太陽能電力有限公司
二級
常州億晶光電科技有限公司
二級
270/275
上海航天汽車機(jī)電股份有限公司
二級
浙江合大太陽能科技有限公司
二級
中節(jié)能(鎮(zhèn)江)太陽能科技有限公司
二級
協(xié)鑫集成科技股份有限公司
二級
晉能清潔能源科技有限公司
二級
潤峰電力有限公司
二級
韓華新能源有限公司
二級
中電投西安太陽能電力有限公司
二級
中電電氣上海太陽能科技有限公司
二級
東方日升新能源股份有限公司
二級
浙江正泰太陽能科技有限公司
二級
領(lǐng)跑者是什么？
根據(jù)2015年1月8日發(fā)改委等八部門發(fā)布的《能效領(lǐng)跑者制度實(shí)施方案》，所謂“能效領(lǐng)跑者”是指同類可比范圍內(nèi)能源利用效率最高的產(chǎn)品、企業(yè)或單位。發(fā)改委將同有關(guān)部門制定激勵(lì)政策，鼓勵(lì)能效“領(lǐng)跑者”產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)、宣傳和推廣。
光伏領(lǐng)跑者又是怎么一回事？
“光伏領(lǐng)跑者”則是與“能效領(lǐng)跑者”并行的一種促進(jìn)先進(jìn)光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級，加強(qiáng)光伏產(chǎn)品和工程質(zhì)量管理的專項(xiàng)方案。國家能源局從2015年開始實(shí)行光伏扶持專項(xiàng)計(jì)劃，“領(lǐng)跑者”計(jì)劃將通過建設(shè)先進(jìn)技術(shù)光伏發(fā)電示范基地、新技術(shù)應(yīng)用示范工程等方式實(shí)施
光伏領(lǐng)跑者對晶硅光伏企業(yè)有何要求？
晶硅光伏組件企業(yè)要成為領(lǐng)跑者，其組件產(chǎn)品必須達(dá)到相應(yīng)效率等級對應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率的要求(如下表)。
效率等級
單晶電池組件
多晶電池組件
1級
18.0%（含）以上
17.5%（含）以上
2級
17.0%（含）~18.0%
16.5%（含）~17.5%
3級
16.0%（含）~17.0%
15.5%（含）~16.5%
5. 晶科的高效多晶-創(chuàng)造多項(xiàng)行業(yè)世界記錄
20.13%- 量產(chǎn)多晶電池效率世界記錄(經(jīng)國家光伏質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心CPVT認(rèn)證)
334.5W- 60片多晶最高功率世界記錄保持者 (經(jīng)TUV 萊茵認(rèn)證)
6. 高功率溫度系數(shù)特性優(yōu)勢和實(shí)際發(fā)電效能比較
晶科量產(chǎn)多晶 vs 行業(yè)量產(chǎn)單多晶-晶科多晶功率溫度系數(shù)更高，戶外實(shí)際發(fā)電性能更優(yōu)
組件功率隨工作溫度的升高而降低，組件功率溫度系數(shù)越低，表明組件溫度升高時(shí)，組件功率降低幅度越大，組件實(shí)際發(fā)電量損失越多。
晶科量產(chǎn)多晶功率溫度系數(shù)較行業(yè)量產(chǎn)多晶和量產(chǎn)單晶均更高，戶外實(shí)際發(fā)電過程中，組件溫度升高時(shí)，晶科多晶功率的降低幅度來的更小，因而實(shí)際發(fā)電量損失來的更低
更低的溫度系數(shù)，表示隨著溫度升高，每上升一度，晶科多晶組件功率下降0.40%， 而某品牌單晶組件功率下降0.42%。
與STC實(shí)驗(yàn)室條件下（1000W/m2, 250C, AM 1.5) 的額定功率相比，PTC 的值（1000W/m2, 200C, AM 1.5)更能說明組件在實(shí)際工作環(huán)境中的真實(shí)功率。晶科60片多晶的PTC值約在91~92%，而單晶一般在87-90%。
效率等級
某品牌單晶
晶科多晶
峰值功率溫度系數(shù)(%/0C)
-0.42
-0.40
PTC Rating
87-90%
91-92%
三、晶科多晶的發(fā)展路線
技術(shù)發(fā)展路線和時(shí)間節(jié)點(diǎn)
晶科將利用光學(xué)二次利用技術(shù)，電路優(yōu)化增效技, 組件新結(jié)構(gòu)技術(shù),2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)60P多晶組件300W量產(chǎn)，5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)60P多晶組件330W量產(chǎn)。
發(fā)展黑硅技術(shù), 通過特殊的表面陷光處理，電池絨面結(jié)構(gòu)接近單晶，反射率和光學(xué)吸收率也優(yōu)于單晶。較傳統(tǒng)多晶光譜響應(yīng)波段更寬(拓展至紅外波段)，具有更高的光學(xué)利用率。晶科研發(fā)的黑硅電池量產(chǎn)效率已經(jīng)達(dá)到20.13%。
II代多晶技術(shù), 效率堪比單晶，但CTM/LID等較單晶更低; 可采用傳統(tǒng)多晶原料及鑄錠工藝制備，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)比拉晶而成的單晶低廉。內(nèi)部缺陷及雜質(zhì)更少，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率較傳統(tǒng)多晶提升約1.0%。
四、常見關(guān)于單多晶問題
1. 未來單晶市場份額會超越單晶嗎？
單晶電池成本降低迅速主要是因?yàn)樯狭私饎偩€切割，一旦多晶克服一些工藝問題，也從砂線切割改成金剛線，成本將進(jìn)一步下降，再次拉大與單晶成本差距，再加多晶效率提升有較大空間，所以未來較長一段時(shí)間多晶仍將占據(jù)大部分市場份額。
2. 單晶組件的功率真的比多晶組件高很多嗎？
單晶電池的效率是要比多晶電池效率高，但由于封裝損失，光衰特別是初始光衰，發(fā)電有效面積損失，單晶的輸出功率與多晶相差不大，晶科的多晶組件量產(chǎn)功率檔在260-275瓦，某品牌單晶在265-275瓦。
3. 單多晶電站投資收益對比？
目前60片封裝的高功率組件，晶科的多晶組件量產(chǎn)功率檔在260-275瓦，某品牌單晶在265-280瓦。雖然單晶高出5瓦檔，但晶科多晶1500V高壓組件能讓每個(gè)陣列增加50%的組件數(shù)量，有效節(jié)約了支架、夾具、匯流箱、光伏電纜、基礎(chǔ)工程、安裝工程等，因此在總的投資成本上，晶科多晶系統(tǒng)將比某品牌單晶系統(tǒng)具有更好的成本優(yōu)勢。
在電站營運(yùn)層面，由于晶科多晶的光衰特別是初始光衰要大大低于單晶，所以每瓦發(fā)電量至少比單晶高1-2%，電站造價(jià)多晶也要低于單晶，那么在25%資本金比例、15年貸款年限的融資結(jié)構(gòu)下，我國中部地區(qū)投資多晶電站的資本金內(nèi)部收益率IRR會比投資多晶電站高出至少2%以上。
4. 單多晶電站運(yùn)行實(shí)際效能比較？
全世界范圍內(nèi)，就已經(jīng)運(yùn)行的電站來看，單多晶電站的比率是9：1，也就是多晶電站有更多、更久的實(shí)際的電站發(fā)電數(shù)據(jù)來證明多晶技術(shù)的可靠度和數(shù)據(jù)的可信度，多晶技術(shù)和多晶電站已經(jīng)經(jīng)歷過長期在不同地區(qū)，不同地理氣候環(huán)境下運(yùn)行的考驗(yàn)。
5. 單晶硅片是否比多晶硅片有更高的機(jī)械強(qiáng)度？
這是個(gè)概念誤區(qū)，組件機(jī)械強(qiáng)度主要取決于封裝材料和封裝工藝及品質(zhì)，目前主流單多晶組件都通過5400帕和2400帕風(fēng)雪靜態(tài)載荷測試，晶科多晶組件是“首家”；現(xiàn)在行業(yè)中其他家也通過了這個(gè)測試。
6．單晶硅電池比多晶硅電池有更高的轉(zhuǎn)換效率和更大的效率提升空間。
這也是個(gè)概念誤區(qū)，單晶硅由于本身就是硅材料性質(zhì)，量產(chǎn)單晶硅品質(zhì)已經(jīng)很多年沒有變化，但是多晶硅質(zhì)量及制造技術(shù)提升很快，這也是這幾年來單晶硅的效率提升速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如多晶技術(shù)的發(fā)展速度；隨著多晶硅純度和品質(zhì)進(jìn)一步提升，更先進(jìn)的高效多晶鑄錠技術(shù)及電池表面處理技術(shù)的應(yīng)用，多晶電池效率具有更大的提升空間。
7．在長期可靠性方面，單多晶電站比較？
就提供的承諾質(zhì)保來看，多晶功率衰減質(zhì)保較單晶低0.5%，同樣功率組件，多晶壽命周期內(nèi)保障的發(fā)電量高于單晶。
單晶初始LID光率較多晶高1.0%，光衰后單晶組件功率與標(biāo)稱功率差距顯著大于多晶，導(dǎo)致單晶出廠后經(jīng)光衰導(dǎo)致的發(fā)電量損失高于多晶，由此帶來的發(fā)電收益損失高于多晶。
8．多晶更容易發(fā)生隱裂嗎？
隱裂主要是因?yàn)榻M件發(fā)生彎曲，或機(jī)械強(qiáng)度特別是動(dòng)態(tài)載荷下的機(jī)械強(qiáng)度不夠，和什么性質(zhì)硅片無關(guān)，和封裝材料及封裝質(zhì)量有關(guān)。
9．初始光衰一定是多晶更低一點(diǎn)，但穩(wěn)定光衰呢，是單晶更好嗎？
初始光衰由硅片性質(zhì)決定，單晶天生就初始光衰比較厲害，而之后的穩(wěn)定光衰主要是因?yàn)榻M件老化，所以和組件的材料及封裝質(zhì)量有關(guān)。
10．高溫下，以及在長期的高低溫交替過程中，多晶組件可靠性是否不如單晶？
以某品牌和晶科單多晶為例，某品牌單晶的功率溫度系數(shù)是-0.42%/攝氏度，晶科多晶是-0.40%/攝氏度，也就是說在25度以上，溫度每上升一度，某品牌組件下降0.42%功率，而晶科多晶下降-0.40%功率。而根據(jù)PTC值，在野外實(shí)際工作環(huán)境下，同樣功率的組件，多晶的實(shí)際發(fā)電效能要高于單晶。
