降本提效是光伏從業者孜孜不倦的追求。在硅片端，金剛線切片技術已展現出很大的優勢。單晶硅片憑借金剛線切割技術的大規模應用，制造成本大幅降低，多晶市場由此受到擠壓，使得多晶硅片降本壓力進一步增大。

 

然而，多晶硅片在使用金剛線切割時，經過常規制絨工藝后，表面反射率更高并有明顯的線痕等外觀缺陷，嚴重降低電池效率，阻礙了金剛線切多晶硅片的大規模推廣。因此，目前金剛線用于多晶硅片切割的主要障礙在于電池制絨工藝的匹配。

 

在此背景下，黑硅技術又煥發了新的活力。黑硅技術在常規的酸制絨后，又增加一道表面制絨工藝，從而解決了金剛線切多晶硅片的反射率過高問題。由于表面反射率的降低，硅片光吸收能力提升，還能附帶一定電池效率的提升。因此，金剛線切多晶硅片搭配黑硅技術的工藝，既能降低硅片成本又能提升電池效率，是多晶電池繼續進步的必由之路。

 

目前，金剛線切割多晶硅片制絨主要技術路線包括黑硅技術和添加劑直接制絨技術，其中黑硅技術包括干法黑硅和濕法黑硅兩種。不同技術路線對比如下表所示。

 

 

——干法黑硅技術及最新進展

 

干法黑硅技術工藝穩定成熟，絨面結構均勻，效率提升最高，但需要新增成本較高的設備和工序。受限于設備的高資本支出，干法黑硅目前主要在部分一線電池廠家實現量產，如晶澳、晶科、協鑫集成、中節能等，仍有繼續發展的市場空間。

 

晶澳是全球首家大規模量產干法黑硅技術電池的企業。晶澳高效多晶黑硅組件RIECIUM，電池平均轉換效率達19%，60片黑硅電池組件功率集中在270W以上；晶科能源于 2016 年一季度推出了干法金剛線切黑硅產品——多晶 Eagle Black 系列組件，黑硅電池平均效率達19.2%，60片和72片電池組件最大輸出功率分別達280W和 330W；2016 年 11 月，中節能太陽能鎮江公司宣布，其采用 PERC+RIE 黑硅技術的高效多晶電池實現量產，平均轉換效率突破 20%大關，多晶組件功率超過 285W。

 

2017年4月，干法黑硅設備制造商比太科技發布第四代RIE干法黑硅量產設備Tysol-4000。該設備產能可達4000片/小時，量產CoO成本0.10元/片左右，設備稼動率達到98%，電池量產效率平均可提高0.6%以上。據悉，比太科技干法黑硅設備出貨量已超過1GW。

 

2017年8月，協鑫集成自主研發的干法黑硅多晶PERC電池平均量產效率超過20.3%，最高效率達到20.8%。協鑫集成今年將朝著量產平均效率突破20.5%、最高效率20.8%-21%的更高目標挺進，不斷突破、挑戰極限。

 

——濕法黑硅技術及最新進展

 

相比干法黑硅技術，濕法黑硅技術新增成本支出相對較小，可實現0.3-0.5%的效率提升。但該工藝采用槽式技術，與現有鏈式技術兼容性差，而且需要面臨含銀廢酸的處理和地方政府環保管控問題。濕法黑硅技術的代表企業有阿特斯、保利協鑫、比亞迪、蘇美達等。

 

阿特斯早在2009年開始濕法黑硅技術項目調研立項， 2014年成功將該技術推廣到生產線，在世界上首次實現濕法黑硅技術的產業化。目前，阿特斯量產黑硅電池平均效率超過19%，較常規多晶電池效率提升0.45%，黑硅組件輸出功率提升4W。2017年底，阿特斯將具備4GW濕法黑硅產能。

 

2016 年 7 月，蘇美達能源控股有限公司宣布，與江蘇中宇光伏科技有限公司共同出資設立合資企業徐州中輝光伏科技有限公司，攜手發展濕法黑硅技術。2017年，蘇美達輝倫自主研發的黑硅電池片新工藝——《一種多晶硅表面倒金字塔結構及其制備方法》獲得了發明專利，該多晶硅倒金字塔陷光結構可降低表面復合，使得太陽電池具備更高效率。此外，蘇美達輝倫(Phono Solar)計劃于年內推出基于“黑硅+MWT”的復合高性能光伏組件。

 

2017年2月，協鑫集成多晶濕法黑硅PERC電池開始量產，濕法黑硅PERC電池平均效率已達到20%，單片最高效率達到20.5%。在黑硅技術產業化路線選擇上，協鑫集成執行多頭并進的電池及組件產品路線，2017年將有1.2GW黑硅電池全面投產。

 

2017年3月，中節能太陽能與德國RCT光伏科技公司就濕法黑硅技術簽署合作開發協議。雙方就共同在RCT設備上開發濕法黑硅產業化工藝達成合作，通過合作能夠較快的推進產業化進程，進一步實現降本增效。

 

除了電池片企業外，硅片企業為了加速推進金剛線切多晶的推廣應用，也積極布局并導入黑硅技術。保利協鑫于2016年11月發布了TS 系列濕法黑硅片。該黑硅片表面均勻，擁有“完美”的電池外觀，在電池端可實現0.3%-0.4%左右的效率增益。保利協鑫表示，其愿意與下游電池客戶無償分享該技術方案。截至2017年7月底，保利協鑫已銷售黑硅片超過1300萬片，2017年底其揚州2GW黑硅基地將按計劃投產。

 

——添加劑直接制絨技術及最新進展

 

相比黑硅技術，添加劑直接制絨技術的最大優勢是工藝簡單，幾乎不需額外成本支出，但該技術會產生外觀晶花問題，且制絨后反射率依然較高，電池效率沒有提升，甚至會產生效率損失，因此技術工藝有待進一步的提升。由于添加劑直接制絨技術易于實現大規模量產，搭配金剛線切多晶硅片可降低生產成本，有利于推動金剛線切割多晶硅片的應用。因此該方法在2017年得到大規模應用。

 

可以看出，以上三種方案各有優缺點，具體的選擇還需要市場進一步的驗證。從目前行業進展來看，各種方法仍處于共同發展階段。亞化咨詢認為，濕法黑硅技術用相對較低的投入成本，可較好的解決金剛線多晶絨面難題，能有效提升電池效率及組件輸出功率，使得濕法黑硅技術具有較大的市場潛力。隨著濕法技術工藝及設備的不斷改進，該技術有望在2018年實現快速發展。