SEMI - 研究報告
PV設備機台持續提升產能 促進整體成本下降
PV Japan熱鬧滾滾 廠商大秀高生產力機台
資料來源:Solarbuzz亞洲營運副總裁/Charles Annis (2010/08)
Solarbuzz預估2010年太陽能需求上衝15.2 GW,將會達到去年的兩倍規模!因此今年6月30日到7月2日在橫濱舉辦的PV Japan 2010,一直都是熱鬧滾滾。可是參展的太陽能設備、材料供應廠商可一點兒都不輕鬆,市場上競爭激烈,展場內各家業者也是使出渾身解數,強力放送自家最新的技術。
太陽能電池製造設備是兵家必爭之地,而機台的生產力也左右了模組的成本與售價。PV Japan中頗受矚目的矽晶擴散爐管和非晶矽薄膜turn-key就是兩個最好的例子。
Thermo Systems推出新型的連續式擴散爐管,生產力高過批次機台。新設計的特點包括:
- 產能每小時1200片晶圓,相當於四疊容量的水平批次爐管
- 雜質較批次爐管減少40%
- 用電節省85%
- 價格依機型降低20-40%不等
擴散爐管市場可望攀升至每年2億美元的規模,Koyo適時推出高產能的連續式爐管搶攻市場,目標尤其放在成長迅速的台灣和中國。
擴散爐管營收預測
來源:Solarbuzz, July 2010
p-Si現貨價格從2008年初時每公斤400美元的天價,一路慘跌至今超過80%,業界對非晶矽薄膜模組已經是興趣缺缺。因此,Solarbuzz預測2010年的非晶矽投資僅會達到2008年時的三分之一。不過,僅管市場風向如此,亞洲獨家銷售代理Oerlikon Solar的Tokyo Electron (TEL)在Manufacturing Equipment Technical Seminar當中,仍然看好未來薄膜矽的競爭力。TEL的樂觀看法來自於兩點:
- 產業衡量價格的基準將會從功率成本($/W)轉向平均每度電價($/kWh)。因此,TEL相信非晶矽薄膜有它的利基應用,例如在高溫環境或日照分散地區,非晶矽太陽能電池的總發電量是最高的。
- 嶄新的KAI MT系統設計具有極高的生產力
KAI系列是Oerlikon隆重推出的PECVD turn-key,設計了獨特的三連式反應塔,每個反應塔內含十個反應腔,可以靈活作單晶片處理,也有媲美批次爐管的高產能。最新的KAI MT機型擁有許多優點:
- 全程真空環境的連續製程
- 高產能設計詳列如下:
1) 42m2大面積反應表面,提高產能50%
2) 化學氣體管路縮短、清潔較容易,相關開支節省50%
3) 相當於10個基板的批次容量,內部搬運處理時間提升300%
4) 非晶矽或微晶矽沉積都經過一段式加熱和冷卻步驟,減低應力產生並增加產能
5) 能夠使用單一機台沉積串疊式結構,節省無謂備機時間
6) 90m2大面積低雜質含量技術能力,相當於使用傳統設備之下節省30%的廠房空間
Oerlikon有效的在三年內提高了生產力50%,降低模組成本50%,輸出產能因此倍增。然而,Oerlikon的模組還有轉換效率較低的缺點有待加強;建置系統如果使用較低效率模組,就不能忽略額外的設施需求、管路配線、支架結構、安裝及保養維修等等的費用,因為系統總成本(Balance of Systems; BOS)可能會居高不下。TEL和Oerlikon降低總成本的計畫如下圖所示。
Oerlikon的成本壓縮藍圖
來源:“Thin Film Si Competitiveness”, Hiroshi Ishida, Oerlikon Systems Department, Tokyo Electron. July 2, 2010, PV Japan 2010.
以每度0.09美元作為與市電同價(grid parity)的目標是參考許多地區的用電價格之結果,但是如前所述,一切加總以後的系統價格才是客戶衡量的基準;圖中2.28美元的系統售價,乃為預估至2012年時模組大量生產的結果;可見c-Si製造商與First Solar將努力提升產能,以持續降低成本來達到這個目標。
參加PV Japan的設備廠商無不展出最新技術,積極推銷各自的高生產力機台。有競爭才有進步,受惠的是模組、電池廠商和下游的系統業者,當然還有最終端的廣大市場用戶。
