在過去的兩年里，高純多晶硅的價(jià)格主要取決于市場(chǎng)趨勢(shì)。從2010年開始，多晶硅的價(jià)格從67$/kg下降到2011年上半年的50$/kg，并進(jìn)一步下降至2012年2月的30$/kg。價(jià)格的大幅下降說明多晶硅的價(jià)格正在接近制造成本，而利潤率也隨之降低。2011年，多晶硅制造商的制造成本低于30 $/kg。西門子法的制造成本已經(jīng)可以降至19$/kg。只有標(biāo)準(zhǔn)多晶硅制造的不斷進(jìn)步和其它技術(shù)的發(fā)展才能使多晶硅的價(jià)格進(jìn)一步下降，而質(zhì)量又可以同時(shí)滿足SEMI標(biāo)準(zhǔn)SEMI PV 17-0611和SEMI PV 22-1011。未來能夠進(jìn)一步降低多晶硅和硅片成本的關(guān)鍵在于耗材，如坩堝、石墨部件、漿料和線鋸。我們預(yù)計(jì)這些耗材的價(jià)格將會(huì)趨近于成本，同時(shí)價(jià)格可能每年降低約7%。切片工藝成本下降的一大進(jìn)步將是寶石線鋸技術(shù)的引入。圖1是預(yù)計(jì)的量產(chǎn)份額。該技術(shù)也需要電池工藝的同步發(fā)展。
 

 

電池工藝

電池工藝中最貴的材料是硅片。多晶硅的大量供應(yīng)導(dǎo)致了硅片價(jià)格的急劇下跌，并降低了進(jìn)一步減薄硅片的壓力。圖2討論了硅片厚度的發(fā)展趨勢(shì)。減少硅片厚度將降低硅材料的成本。圖2也展示了量產(chǎn)中預(yù)期的最薄硅片趨勢(shì)。與第一版路線圖相比，硅片厚度下降的趨勢(shì)延遲了2年。標(biāo)準(zhǔn)尺寸的硅片(156x156mm)將一直延續(xù)至2020年，更大的硅片(210x210mm)有可能最早出現(xiàn)在2017年。從切片技術(shù)來看，100μm硅片的切片將成為可能。但良率的損失迄今為止還不能接受。
 

 

硅片厚度的下降有以下的影響：
1. 減少多晶硅的用量將降低成本
2. 為了降低碎片率需要對(duì)更薄硅片的處理技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新
3. 需要新的能夠在薄硅片上獲得更高轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)
4. 需要適用于薄硅片的新的互連和封裝技術(shù)
 

除了硅片以為，金屬漿料是電池制造中最關(guān)鍵和最昂貴的材料。在工業(yè)中，含鉛的漿料能夠獲得最好的結(jié)果。電池制造商要求用無鉛產(chǎn)品替代已有漿料，但是這必須保證電池性能不受損害。最新版的ITRPV預(yù)計(jì)第一批高效無鉛的漿料將會(huì)在2012年中期出現(xiàn)，以便使無鉛電池和組件在2013年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。市場(chǎng)仍未出現(xiàn)滿足該需求的產(chǎn)品。如果2012/13年仍未出現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)力的無鉛產(chǎn)品，那么將有可能損失市場(chǎng)份額。銀和鋁漿料是電池制造工藝的主要驅(qū)動(dòng)力。因此需要首先減少漿料的消耗。圖3是我們對(duì)于156x156 mm²電池銀漿使用量減少的預(yù)期。其次銀漿需要在2015年被大范圍的取代。銅將會(huì)是替代者。在替代金屬技術(shù)被引入之前，可靠性和粘合性問題需要解決。同時(shí)還要有相關(guān)的合適的設(shè)備。

 
組件

通過觀察組件成本的構(gòu)成可以得知，耗材和材料是改善性能和降低價(jià)格的主要因素。如圖4所示，從2013年開始在主流制造中引入抗反射玻璃，將使玻璃-空氣界面正面的反射率降低4%到2%。玻璃和封裝材料的吸收率需要降低以使電池到組件的功率損失最小化。這對(duì)藍(lán)光來說是必要的，因?yàn)殡姵貙?duì)光譜中該部分的反應(yīng)已經(jīng)得到改善。

如圖5所示，我們認(rèn)為玻璃厚度的降低是一個(gè)潛在的成本降低因素。玻璃的熱硬化看來是厚度降至2.8mm時(shí)實(shí)現(xiàn)所要求的溫度穩(wěn)定性和硬度的一種方法。只有非硬化和化學(xué)硬化的玻璃才能在厚度小于2.8mm時(shí)使用?；瘜W(xué)硬化必須在有液態(tài)融化鹽的容器中進(jìn)行。因此厚度小于2.8mm被認(rèn)為過于困難和昂貴。即使是厚度小于3mm，電池也必須變得更?。?lt; 80μm）以便使柔性足夠滿足彎曲的需求而不碎片。必須引入能夠承受機(jī)械負(fù)荷的穩(wěn)定性因素或新的背面外殼材料。因此，玻璃厚度的減薄成為了一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

玻璃和背板箔是組件建筑的主要成本驅(qū)動(dòng)力，除了玻璃和背板外，其它的耗材，如邊框、密封劑、互連以及接線盒對(duì)成本分布也有著同樣的貢獻(xiàn)。因此所有的材料對(duì)于組件制造成本的下降有著一樣的貢獻(xiàn)。圖6是密封劑和背板箔用量減少的發(fā)展趨勢(shì)。該優(yōu)化將增加產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率。
 

銅是未來幾年的主要互連材料。接線盒是組件的電接口。接線盒安裝在組件背部預(yù)計(jì)仍將使用硅膠。組件中用到的所有材料都將對(duì)光伏裝機(jī)的可靠性做出貢獻(xiàn)。可靠性考量在制定新標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)方針時(shí)將變得更加重要。