下面將詳細介紹三種制絨方式的具體情況，以及黑硅制絨方式與PERC技術、金剛線技術疊加達到1+1+1>3的優勢之處。

 

　　兩種新型制絨技術：添加劑制絨技術、黑硅技術

 

　　金剛線切割而成的多晶硅片上使用添加劑直接制絨，無需額外的設備投入，生產改裝成本最小。制絨添加劑技術是指在傳統酸制絨方法的基礎上，引入添加劑，制備“蠕蟲狀”絨面。傳統工藝一般是通過添加硅酸鈉和IPA(異丙醇)來抑制反應的進行，控制反應速率，從而得到比較好的絨面狀態。最新工藝一般是通過在溶液中添加助劑以達到促進Si與OH-的接觸速率，從而穩定溶液體系，延長溶液失效周期，穩定工藝，拓寬工藝容差范圍。制絨添加劑含有特殊功能的表面活性劑，它的加入可以改善制絨液與硅片表面的潤濕性，且制絨添加劑對腐蝕液中OH-離子從腐蝕液向反應界面的輸運過程具有緩沖作用，使得大批量腐蝕加工單晶硅金字塔絨面時，溶液中NaOH含量具有較寬的工藝范圍，有利于提高產品工藝加工質量的穩定性。

 

　　制絨添加劑技術為目前主流，制絨后反射率可以達到較高水平，電池效率略有損失，損失比例約0.05%- 0.1%，整體影響不大。無錫尚德利用添加劑制絨金剛線切割多晶的電池轉化效率為18.65%，綜合相對較低的投入，有著良好的性價比。目前國內制絨添加劑制絨占到了多晶制絨的70%，有極為廣泛的應用。

 

 

　　黑硅技術得名主要是源于其制作的電池硅片外觀呈黑色，其技術核心是通過刻蝕形成納米級小絨面達到“陷光”效果。一方面在常規硅片表面制絨的基礎上形成納米級的小絨面，納米錐型的小絨面長徑分別為400和450nm，長徑比為0.9，從而加大陷光的效果降低反射率，增加對光的吸收；另一方面，通過二次刻蝕來降低表面復合，從而將常規電池的轉換效率絕對值提高。

 

　　黑硅技術又包含兩種工藝，一是干法制絨的離子反應法（RIE），俗稱“干法黑硅”；二是濕法制絨的金屬催化化學腐蝕法（MCCE），俗稱“濕法黑硅”。目前低改造成本的濕法黑硅制絨是主流。干法黑硅屬于單面制備，濕法為兩面制備；前者受設備參數影響較大，后者受硅片質量及工藝條件影響較大。目前由于濕法黑硅制絨技術的投資成本低，企業資金負擔較輕，相比干法黑硅制絨，應用更為普遍。

 

　　總體而言，黑硅技術解決了絨面問題，同時提高電池轉化效率，是增加多晶電池核心競爭力的有效方法，并且在實際量產應用中取得亮眼表現。目前，英利集團量產黑硅多晶電池平均轉化效率達到19.21%，保利協鑫GCL濕法黑硅組件電池轉化效率達到19.15%，組件功率達到280W，無錫尚德量產濕法黑硅電池轉化效率達到19.02%，均在原有技術基礎上提高了至少0.3個百分點。預計2017年底，黑硅電池量產平均效率可以突破20.5%，2018年突破21%，綜合性價比的競爭優勢遠超單晶，促進金剛線切割在多晶硅切片市場上的放量。

 

　　三種工藝對比

 

　　三種工藝在后續電池制作階段上流程都一樣，關鍵區別便是制絨部分的原理和操作上的區別。

 

　　干法黑硅增加成本最多、但是提高電池效率最高，具有環保的優勢但設備投入昂貴；濕法黑硅小幅增加成本、提高電池效率效果次之，面臨排污問題；制絨添加劑幾乎不增加成本，電池轉換效率略有降低，但綜合性價比較高，目前多晶硅企業大多希望迅速采用金剛線切割以降低成本，因此成本與時間消耗均最低的制絨添加劑方法為主流。

 

　　綜合來看，制絨添加劑技術無電池效率提升，因此長期不具有競爭力，只是目前各廠商的過渡方法，其短期意義在于迅速推動金剛線切割在多晶的應用。而黑硅技術對電池效率提升明顯，其長期意義在于提升多晶硅的產品競爭力，更具有發展前景。

　　PERC技術：原單晶王牌，現多晶利器

 

　　PERC技術近年已經在單晶電池實現量產，大幅提高電池效率，幫助單晶取得性價比優勢。PERC（鈍化發射區背面）技術通過在電池的背面添加一個電介質鈍化層來提高電池的轉換效率。具體來說，該技術在常規電池的背表面制備SiO2、Al2O3、SiON或Al2O3/SiNx鈍化膜，將p-n結間的電勢差最大化，這就可以使電流更加穩定，降低了電子的復合，從而提升電池效率。

 

　　在其它工藝制程不變的情況下，單晶硅PERC電池的平均轉換效率超過20%。國內以南京中電電氣、常州天合、晶澳公司為代表的一流光伏組件企業，已經開始PERC高效電池的量產。中電電氣基于“863”項目，目前已經形成35MW的P型單晶硅PERC電池生產線，采用Al2O3/SiNx背面鈍化、離子注入、納秒或皮秒激光開孔燒結、背面局部金屬化等先進工藝，創造了20.5%的P型單晶硅PERC電池最高轉換效率，量產的平均轉換效率也達到了20.3%。預計2018年PERC電池將占晶硅太陽電池總產能的30%以上。

 

　　PERC技術逐步在多晶硅上得到應用，提升多晶硅電池效率，與黑硅疊加大有前景。PERC在多晶電池上的作用原理與單晶電池相似，其對多晶硅電池轉化效率的提升幅度小于單晶硅電池，正常情況下可提升多晶硅電池轉化效率0.5%,單晶硅電池轉化效率1%。因為PERC技術本身對于單晶硅電池的效率提升幅度大于多晶硅，所以此前該技術在單晶電池上應用更為廣泛。但目前出現的黑硅技術與PERC技術疊加后，對多晶硅電池效率提升達到了“1+1>2”的效果，目前該技術在多晶硅的應用大幅推廣開來。

 

 

　　行業正加速推進多晶硅“金剛線切割+黑硅制絨+PERC”模式的應用，以提高多晶電池產品的效率且大幅度降低成本。眾多企業的實踐表明，PERC、黑硅制絨技術、金剛線切割多晶硅片的結合可達到“1+1+1>3” 的效果，即三種技術互補，從成本、電流、電壓多處入手，聯合實現多晶硅電池轉化效率的更大幅度提升。而且，多晶效率的進步是在沒有增加成本的基礎上，金剛線切技術的大規模推廣基本抵消了黑硅和PERC技術增加的成本。根據測算，多晶黑硅PERC與單晶PERC電池轉換效率相差0.7%左右，但是成本卻相差近1元/片，多晶性價比優勢明顯，反攻大潮迅速開啟。

 

　　“金剛線切割+PERC+黑硅”產品實際表現可以與單晶媲美，提高多晶競爭力的同時進一步促進金剛石線在多晶領域的推廣。國內各大光伏電池廠商全力布局金剛線切割黑硅PERC多晶電池技術路線：協鑫集成于2016年底完成了多晶黑硅PERC基礎工藝產業化，量產電池轉換效率達到19.5%，2017年底預計可達20.5%，黑硅PERC雙面電池轉換效率預計可達20.3%；無錫尚德量產黑硅PERC電池轉換效率達19.55%，提升多晶電池效率約0.8%；保利協鑫黑硅PERC電池量產轉化效率達19.42%；英利集團黑硅PERC電池量產轉化效率達20.04%。電池性能足以比肩單晶。

 

　　這是多晶電池發展的巨大契機，也是金剛線潛在的巨大市場商機。目前部分多晶硅企業已經開始改造生產線，預計2018年多晶硅廠商將基本完成金剛線替代工作。

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