太阳能多晶发展崭露曙光 关键黑硅技术拼快拼量

单晶、多晶产品的势力消长一直是太阳能市场重要的观察点，而单晶自2016年起籍着效率与成本优势重回主流，多晶厂商为了寻求出路，使得金刚线切片搭配黑硅蚀刻处理的方案重新受到重视，不少厂商摩拳擦掌要在2017下半年推出相关产品在市场上一决胜负。

回顾太阳能产业发展，单晶起初占了先机，之后由经济实惠的多晶逆势翻转。然而，单晶硅晶圆持续扩产所推动的单晶整体成本下降，加上领导厂商的推广以及政策倡导的带动下，单晶的市占率预计会从2015年约18％逐渐增加到2017年的30％以上。

多晶发展遇瓶颈 金刚线切片势在必行

单晶产品之所以能重新取得优势，除高效优势之外，最主要的原因是多晶在转换效率与降低成本方面遇上了瓶颈。多晶硅晶圆与电池透过技术改善来提升效率的空间逐渐缩小，在标准多晶电池制程中，传统酸蚀刻技术处理后的表面平均反射率会比单晶来得高，造成多晶电池反射光的损耗较大；再加上多晶PERC的效率提升成效并不如单晶，导致在目前PERC技术席卷之时，多晶产品的发展受到了抑制。在成本方面，单晶在长晶、切片端都还能降低，多晶则因剧烈的价格竞争导致降低成本空间几乎已经耗尽。

效率／成本比的落后，让多晶制造商感受到强大的竞争压力。2016年，不少多晶企业就开始酝酿商业化金刚线切割多晶铸锭的技术，并逐步解决了金刚线切割多晶铸锭易断线、碎片率高、切割速度慢等问题。相对的，硅料浪费减少、每公斤产出片数多、刀次增加的各种好处浮现，使得多晶硅晶圆每片成本可以大幅下降6～10美分，将成本竞争力转弱为强。

黑硅再起 技术路线明朗化

尽管解决了金刚线切片的弱点，但传统蚀刻制程并不适用于多晶金刚线切片的问题仍然存在。而黑硅技术正是解开金刚线切片这个宝藏的关键钥匙。


扮演多晶未来发展关键的黑硅方式，其实是两个技术的综合体，包括了金刚线切割与表面蚀刻这两大发展技术。金刚线切割能有效地降低成本，而表面蚀刻则是提升转换效率的推手。结合这两项技术的产品性价比提升了5.8％，堪称是有史以来最大的幅度。黑硅后续发展更可以再继续搭配PERC、双面等技术，朝高效路线进展。

从2016年至今，黑硅技术的发展历经干法、湿法应用，最后添加剂成为主流解决方案。至此黑硅的发展趋势已经逐渐明朗，多晶黑硅电池片即将进入量产阶段。

就目前厂商积极投入来看，厂商已开始步入大规模黑硅技术取代的时程，EnergyTrend预估，金刚线切割到2019年就会几乎全部转换完成，而黑硅技术则会略晚半年时间左右。


三大黑硅制程 各具优缺点

比较黑硅三大制程的优缺点，干法黑硅的提效效果最佳，且较湿法、添加剂法有更实际的量产实绩，因此发展必定有其优势。叠加金刚线切片、PERC以及干法黑硅技术，符合太阳能发展的一贯手法，小幅的成本增加，持续稳定提升效率，成为干法的最大优势。然而，现阶段干法设备投资成本过高，降低大家接受的意愿，因此乾法黑硅需要在设备的性价比渐趋合理后，于2018年后才有机会扩大应用规模。

干法虽然商业化有所推迟，但发展仍然稳定可期；相较之下，湿法虽然较有成本优势，然而制程相对复杂、且批次效率不稳，还有环保疑虑等问题，后续发展性的限制会较多。

从今年的发展来看，采用添加剂的直接蚀刻方法最具竞争力方法。对多晶厂商而言，添加剂蚀刻无需增加任何设备就可以维持效率，封装后维组件持目前270W的主流瓦数，搭配金刚线切片将带来强大的性价比优势。目前几乎所有厂商都在研究直接蚀刻，2017年黑硅模组的出货比例会在第3季起显着增加，到2018年底有望达到8成的替换率。


结论

多晶黑硅技术的出现，再次掀起了单、多晶的产品路线之争。在长期的竞争中，已证明维持性价比优势才能保住市场地位；在单晶性价比迎头赶上的同时，黑硅技术在性价比上的长足进步，替多晶重新取回了市场平衡的机会。根据EnergyTrend的预估，多晶黑硅产品的考验与突破将会在2017年下半年浮现，终端市场是否愿意敞开大门开始采用黑硅组件，将会是进入量产化的最后临门一脚。