Utangulizi wa Bidhaa

Ikiwa umefuatilia maendeleo ya wafer za photovoltaic, utajua kuwa urefu wa makali ya wafer za jua umeongezeka kutoka 100mm hadi 125mm, kisha hadi 156mm, na hadi sasa 210mm.

Tunaweza kuona wazi kuwa tasnia ya photovoltaic inapokomaa, ukubwa wa wafer unaendelea kuongezeka. Kwa hivyo, ni athari gani ukubwa mkubwa wa wafer huleta kwa mnyororo mzima wa tasnia ya PV? Na mabadiliko haya ya ukubwa yanategemea nini hasa?

Athari kwa Mnyororo wa Tasnia ya PV

1) Watengenezaji wa Wafer

Ukubwa mkubwa wa wafer husaidia kampuni za wafer kupunguza gharama tatu kuu: nyenzo za silicon, kuvuta fuwele, na kukata.

Vifaa vya msingi vya utengenezaji wa wafer (kama vile tanuu za fuwele moja na mashine za kukata) kwa kawaida hupimwa kwa 'vipande kwa saa' au 'vipande kwa zamu ya mashine'. Ukubwa mkubwa unamaanisha kuwa tanuu moja au mashine moja hutoa wafer nyingi zaidi kwa kila mzunguko. Kwa mfano, eneo la wafer ya 210mm ni takriban mara 1.82 ya ile ya 156mm, kwa hivyo ikiwa mavuno ya kukata yanabaki sawa, pato la saa la mashine moja ya kukata linaweza kuongezeka kwa zaidi ya 80%.

Gharama zisizobadilika kama vile uchakavu wa vifaa, matumizi ya nishati, na wafanyikazi husambazwa kwenye eneo kubwa la wafer, kwa hivyo gharama isiyo ya silicon kwa kila wafer (kama vile umeme na nyenzo) inashuka dhahiri. Kulingana na data ya tasnia, kuboresha kutoka 156mm hadi 210mm kunaweza kupunguza gharama isiyo ya silicon ya hatua ya wafer kwa takriban 20%-30%.

2) Watengenezaji wa Seli

Wafer kubwa hupunguza 'hasara ya makali' ya seli, kwani kadiri eneo la wafer linavyokuwa kubwa, ndivyo uwiano wa maeneo ya makali yasiyofaa unavyopungua.

Kasi ya mstari wa uzalishaji wa seli kimsingi imewekwa (kama vile muda wa mzunguko wa PECVD na uchapishaji wa skrini), kwa hivyo ukubwa mkubwa huongeza pato la seli la mstari mmoja wa uzalishaji kwa uwiano, na kupunguza gharama ya matumizi ya fedha paste, shabaha, na nyenzo nyingine kwa kila seli. Kwa mfano, matumizi ya fedha paste ya seli ya 210mm ni takriban mara 1.3 ya seli ya 182mm, lakini eneo ni kubwa mara 1.82, kwa hivyo gharama ya fedha paste kwa wati inapungua kwa takriban 28%.

3) Watengenezaji wa Moduli

Seli zilizotengenezwa kutoka kwa wafa kubwa hulazimisha ukubwa wa moduli kukua, ambayo inawaruhusu watengenezaji wa moduli kupunguza gharama za ufungaji na kufikia msongamano wa nguvu zaidi.

Gharama za msingi za ufungaji wa moduli ni nyenzo za usaidizi kama vile glasi, filamu ya kufunika, fremu, na masanduku ya makutano, pamoja na gharama za kazi na vifaa vya michakato kama vile kuunganisha na kusafisha. Ukubwa mkubwa unamaanisha nyenzo chache za usaidizi hutumiwa kwa wati, na gharama ya kazi kwa wati pia inapungua.

4) Wawekezaji wa Kituo cha Nguvu

Moduli kubwa zinaweza kutoa msongamano wa nguvu zaidi (kwa mfano, moduli za seli za 210R zimefikia 600W+, na moduli za 700W+ zilizotengenezwa kutoka kwa seli za 210 tayari ziko katika uzalishaji wa wingi), kupunguza idadi ya moduli, kiasi cha miundo ya kuweka, na urefu wa kebo inayohitajika na kituo, ambayo inapunguza gharama kwa wawekezaji wa kituo cha nguvu.

Ukuaji unaoendelea wa ukubwa wa wafa kimsingi ni ushirikiano wa kuboresha 'kupunguza gharama na kuongeza ufanisi' kwa watengenezaji wa wafa, upimaji wa seli, watengenezaji wa moduli, wawekezaji wa kituo cha nguvu, na wadau wengine wengi. Kwa kuongeza ukubwa wa kitengo cha uzalishaji na kupunguza gharama ya kitengo, gawio linashushwa chini ya mnyororo kwa wachezaji wa chini.

Vigezo vya Kiufundi

Faida za Kiufundi

• Wafer kubwa hupunguza gharama za nyenzo za silicon, kuvuta kioo, na kukata katika hatua ya utengenezaji

• Mashine moja ya kukata inaweza kuongeza pato la saa kwa zaidi ya 80% wakati wa kubadilisha kutoka 156mm hadi 210mm

• Gharama isiyo ya silicon ya hatua ya wafer inaweza kushuka kwa takriban 20%-30% wakati wa kuboresha kutoka 156mm hadi 210mm

• Kupungua kwa hasara ya makali na gharama ya chini ya unga wa fedha kwa wati (takriban 28% chini kwa seli za 210mm)

• Moduli zenye nguvu zaidi hupunguza idadi ya moduli, miundo ya kuweka, na urefu wa nyaya zinazohitajika

Matumizi ya Bidhaa

Historia ya Maendeleo ya Wafer za PV

Kwa kuwa wafer za photovoltaic zilitoka kwa nyenzo za kioo moja za semiconductor, sekta ya PV imefuata kwa muda mrefu ukubwa wa wafer za semiconductor za inchi 6 na inchi 8 (kipenyo), sambamba na kile kinachoitwa wafer ya inchi 5 (125mm) na wafer ya inchi 6 (156mm) kwa urefu wa makali.

Sekta ya PV ilipokua na mahitaji ya wafer na seli yakaongezeka, na kwa maendeleo ya vifaa vya ndani vya kuvuta kioo, kukata, na utengenezaji wa seli, wafer ya inchi 5 (125mm) iliondoka polepole kwenye mnyororo wa PV. Baada ya 2012, isipokuwa kwa watengenezaji wawili maalum wa seli, wafer ya 125mm iliondolewa kimsingi na soko.

Wafer za 156mm (ukuaji wa kioo wa inchi 8) ndizo zilizokuwa ukubwa maarufu. Baada ya hapo, sekta ilianza kujaribu nyongeza ndogo kwenye jukwaa la ukuaji wa kioo la inchi 8. Mwishoni mwa 2013, kampuni tano ikiwemo Zhonghuan na Longi zilitoa pamoja viwango vya wafer M1 (156.75-φ205mm) na M2 (156.75-φ210mm). Bila kubadilisha ukubwa wa moduli, M2 iliongeza eneo la wafer (kwa 2.2%) na kuongeza nguvu ya moduli kwa zaidi ya 5W, ikawa maarufu haraka katika sekta na kubaki imara kwa miaka kadhaa.

Katika miaka iliyofuata, watengenezaji wakuu wa wafer walitumia uboreshaji wa kiufundi kwa msingi wa M1 na M2 ili kuendelea kuongeza urefu wa makali ya wafer hadi 158.75, 161.7, 166mm na ukubwa mwingine. Faida ya wafer ya 158.75mm ni kwamba uwezo wote wa ndani uliopo unaweza kuboreshwa kwa gharama nafuu kupitia ukarabati wa kiufundi. Hata kwa mitambo ya zamani ya seli, gharama ya ukarabati wa 1GW ilibaki ndani ya kiwango kinachokubalika.

Faida ya wafer ya 166.00mm ni kwamba eneo lake ni 12.22% kubwa kuliko M2, na moduli za aina ya 72 zinazotumia wafer hii zinaweza kufikia 420-430W. Wakati huo huo, ukubwa huu ulikuwa karibu lakini haukuzidi kikomo cha uwezo wa vifaa vilivyopo, hivyo gharama ya ukarabati ilibaki inayodhibitiwa.

Kuanzia 156mm hadi 166mm, watengenezaji wote katika hatua hii walikuwa wakiongeza eneo la wafer kupitia uboreshaji wa kiufundi kwenye jukwaa lililopo la ukuaji wa fuwele la inchi 8.

Mnamo Agosti 2019, Zhonghuan alifanya hatua kubwa na akatoa wafer ya fuwele moja ya G12 yenye urefu wa makali ya 210mm, akitumia moja kwa moja ukubwa wa wafer ya semiconductor kwenye PV. Lengo lilikuwa kufikia hatua kubwa katika nguvu ya moduli na kupunguza zaidi gharama ya utengenezaji kupitia wafer kubwa. Lakini wakati huo, wafer ya 210 haikuwa na karibu msaada wowote wa tasnia ya juu au chini katika mnyororo wa PV, na wengi katika tasnia walikuwa na shaka kuhusu 210.

Mnamo 2019, Trina na Zhonghuan, waliotumia wafer ya 210 mapema zaidi, walitoa kizazi kijacho cha bidhaa mpya za moduli. Kulingana na toleo la 50 la wafer ya 210, nguvu ya juu ilifikia 500W, ambayo pia ilikuwa bidhaa ya kwanza ya 500W katika tasnia ya PV. Kwa kuzuiwa na vipimo vya glasi ya PV wakati huo, moduli haikuweza kufanywa kuwa safu 6 za seli na ililazimika kufanywa kuwa idadi isiyo ya kawaida ya safu 5, na mpangilio wa safu isiyo ya kawaida ulimaanisha moduli ililazimika kutumia muundo wa waya wa kuruka. Pia kwa kuzuiwa na mkondo wa inverter wakati huo, seli hazingeweza kutumia nusu-kata iliyokuwa maarufu katika tasnia, na zililazimika kufanywa kuwa theluthi.

Kwa kutolewa kwa wafer ya makali ya 210 ya Zhonghuan na faida kwamba moduli za 210 zinaweza kufikia nguvu ya 500W+, mwishoni mwa 2019, viongozi wa moduli waliowakilishwa na Jinko, JA Solar, na Longi waliingia katika mawazo ya kina. Kwa upande mmoja, makampuni haya yalitaka bidhaa ya kukabiliana na athari ya moduli ya 500W; kwa upande mwingine, hayakutaka kutengeneza bidhaa zilizo na safu isiyo ya kawaida na muundo wa theluthi.

Kwa hivyo kampuni hizi tatu hazikuchagua 210, na zote kwa bahati mbaya zilifikiria kutumia mpangilio wa seli za safu 6 za nambari za jadi ili kufikia bidhaa za 500W+. Kwa kweli, vipimo vya hizo tatu hazikuwa sawa mwanzoni. Jinko na JA Solar zilikubaliana takriban ukubwa wa wafa 180mm mwishoni mwa robo ya kwanza ya 2020, wakati Longi ilianzisha ukubwa wa 17X. Baada ya mawasiliano na mazungumzo, kampuni tatu hatimaye ziliunganisha ukubwa hadi 182mm, na mnamo Juni 2020, viongozi hao watatu, pamoja na watengenezaji wengine 7 katika tasnia, walitoa pamoja wafa wa kioo moja M10 kulingana na vipimo vya 182mm.

Ukubwa wa seli wa 183.75*182.2 unaotumika leo unategemea msingi wa kiufundi wa 182mm. Kama vile urefu wa makali wa 156mm ulivyoendelea kuongezeka hadi 158.75, inaongeza eneo la seli kupitia maboresho ya kiufundi bila kubadilisha ukubwa wa moduli, na hivyo kuboresha ufanisi wa uzalishaji wa nishati.

Mantiki ya wafa wa urefu wa makali 182 ni tofauti na utangulizi wa kuruka wa urefu wa makali 210. 182 ilitokana na mantiki ya kukadiria nyuma kulingana na mipaka iliyopo ya tasnia. Mipaka kuu ilikuwa urefu wa kontena la usafirishaji na upana wa tanuru ya glasi. Mambo haya mawili yaliamua kuwa kikomo cha juu cha upana wa moduli ni kati ya 1133-1134mm, ambayo inaongoza kwa ukubwa wa seli wa 182mm kwa mpangilio wa seli za safu 6.

Kwa upande mmoja, nguvu ya moduli ya 182 ni kubwa kuliko moduli ya awali ya 210 ya toleo la 50. Muhimu zaidi, moduli ya 182 iliendelea kikamilifu mpangilio wa safu 6 uliokomaa na suluhisho la kiufundi la seli zilizokatwa mara 2, ikiwa na utendaji bora wa bidhaa na msururu wa ugavi wa juu na chini uliokomaa. Kwa mantiki ya fikra ya tasnia wakati huo, 210 haikuweza kufanywa kuwa mpangilio wa seli za safu 6, kwa sababu tanuru ya glasi haikuunga mkono na kontena halikuunga mkono. Ilionekana kana kwamba 210 ingekuwa suluhisho lililoshindwa.

Hata hivyo, Trina, kiongozi wa kambi ya 210, alivunja fikra zilizowekwa za wataalamu wengi wa tasnia na kupindua mantiki ya jadi ya kubuni, akizindua haraka bidhaa ya moduli ya 210 yenye seli 60 kulingana na mpangilio wa seli za safu 6 na seli zilizokatwa mara 2, na nguvu ya moduli kufikia hadi 600W (moduli yenye ukubwa wa 2172*1303).

Wazo la Trina lilikuwa: ikiwa kontena halitumii uwekaji wa pande mbili wa moduli 6-safu 210, basi weka moduli kwa wima ndani ya kontena; ikiwa tanuru ya glasi haitumii, basi shirikiana na viwanda vya glasi kuboresha laini ya uzalishaji; ikiwa sasa ya seli 2-kata 210 ni kubwa sana kwa inverter, basi shirikiana na watengenezaji wa inverter kuunda kizazi kipya cha bidhaa. Katika nusu ya pili ya 2020, Trina pia aliongoza kundi la watengenezaji kuanzisha muungano wa tasnia ya 600W+, kwa lengo la kufikia uhamasishaji ulioratibiwa wa msururu mzima wa tasnia ya 210.

Toleo la 6-safu la moduli 210 lilifikia upana wa 1303mm na liliweza kuwekwa kwa wima tu kwenye kontena. Uwekaji wima ulisababisha matatizo fulani katika matukio mengine, na wateja wengi hawakupenda njia hii. Kukabili tatizo hili, katikati ya mwaka 2022, Trina alipendekeza kwa ujasiri suluhisho la wafa wa mstatili, akizindua wafa wa 182mmwafa wa mstatili 210mm. Moduli inayotokana na wafa wa mstatili ina upana wa 1134mm, sawa na upana wa moduli ya jadi ya 182, wakati urefu ni 238X. Kisha mwaka 2023, makampuni 9 yanayoongoza ikiwemo Jinko, JA Solar, na Longi yalitangaza kwa pamoja ukubwa wa moduli ya wafa wa mstatili, iliyothibitishwa kuwa 23821134.

Kwa moduli ya ukubwa 2382*1134, bofya maandishi kuona makala ya zamani: Kwa nini 2382*1134 ni ukubwa wa dhahabu kwa moduli?

Katika mwaka huu wa 2026, baada ya miaka kadhaa ya mabishano ya ukubwa, tasnia ya PV kwa sasa ina vipimo vitatu vikuu vya wafa: 183.75182.2mm, 210182.2mm, na 210210mm. Kati yao, wafa wa 183.75182.2mm, kama toleo la hali ya juu la mfululizo wa 182, ana faida ya uwezo uliopo; moduli iliyotengenezwa kutoka kwa wafa wa 210182.2mm inaitwa ukubwa wa dhahabu, ikiwa na gharama za chini za usafirishaji katika mauzo ya nje ya PV, na inaoana na laini za uzalishaji za moduli za mfululizo wa 182; sehemu ya soko ya wafa wa 210210mm pia inapanda polepole.

Maoni ya Ooitech

Ooitech anaamini: mageuzi ya ukubwa wa wafa wa PV kutoka 100mm hadi 210mm kimsingi ni uboreshaji shirikishi katika msururu mzima wa tasnia, kukuza vitengo vya uzalishaji ili kupunguza gharama za kitengo na kupitisha faida kwa wateja wa mwisho.