ফটোভোল্টাইক ওয়েফার আকারের বিবর্তনের ইতিহাস
সূচিপত্র
পণ্য পরিচিতি
আপনি যদি ফটোভোল্টাইক ওয়েফারের উন্নয়ন অনুসরণ করে থাকেন, তাহলে আপনি জানবেন যে সোলার ওয়েফারের প্রান্তের দৈর্ঘ্য 100mm থেকে 125mm, তারপর 156mm এবং বর্তমানে 210mm পর্যন্ত বেড়েছে।
আমরা স্পষ্টভাবে দেখতে পাচ্ছি যে ফটোভোল্টাইক শিল্প পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে ওয়েফারের আকার বড় হতে থাকে। তাহলে বড় ওয়েফার আকার পুরো পিভি শিল্প শৃঙ্খলে কী ধরনের প্রভাব ফেলে? এবং এই আকার পরিবর্তনগুলি আসলে কীসের উপর ভিত্তি করে?
পিভি শিল্প শৃঙ্খলে প্রভাব
1) ওয়েফার নির্মাতারা
বড় ওয়েফার আকার ওয়েফার কোম্পানিগুলিকে তিনটি প্রধান খরচ কমাতে সাহায্য করে: সিলিকন উপাদান, ক্রিস্টাল টানা এবং স্লাইসিং।
ওয়েফার উৎপাদনের মূল সরঞ্জাম (যেমন সিঙ্গেল-ক্রিস্টাল ফার্নেস এবং স্লাইসিং মেশিন) সাধারণত "প্রতি ঘন্টায় ব্যাচ" বা "প্রতি মেশিন শিফটে স্লাইস" দ্বারা পরিমাপ করা হয়। বড় আকার মানে একটি একক ফার্নেস বা একক মেশিন প্রতি রানে বেশি ওয়েফার উৎপাদন করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 210mm ওয়েফারের ক্ষেত্রফল একটি 156mm ওয়েফারের প্রায় 1.82 গুণ, তাই যদি স্লাইসিং ফলন একই থাকে, তাহলে একটি একক স্লাইসিং মেশিনের ঘন্টায় আউটপুট 80% এর বেশি বাড়তে পারে।
সরঞ্জাম অবচয়, শক্তি খরচ এবং শ্রমের মতো স্থির খরচগুলি বড় ওয়েফার এলাকায় ছড়িয়ে পড়ে, তাই প্রতি ওয়েফারে নন-সিলিকন খরচ (যেমন বিদ্যুৎ এবং উপকরণ) লক্ষণীয়ভাবে কমে যায়। শিল্প তথ্য অনুসারে, 156mm থেকে 210mm-এ আপগ্রেড করলে ওয়েফার পর্যায়ের নন-সিলিকন খরচ প্রায় 20%-30% কমতে পারে।
2) সেল নির্মাতারা
বড় ওয়েফার সেলের "এজ লস" কমায়, কারণ ওয়েফারের এলাকা যত বড়, অবৈধ প্রান্ত অঞ্চলের অনুপাত তত কম।
সেল উৎপাদনের "লাইন স্পিড" মূলত নির্দিষ্ট (যেমন PECVD এবং স্ক্রিন প্রিন্টিংয়ের সাইকেল টাইম), তাই বড় আকার একটি একক উৎপাদন লাইনের সেল আউটপুট আনুপাতিকভাবে বাড়ায় এবং প্রতি সেলে সিলভার পেস্ট, টার্গেট এবং অন্যান্য উপকরণের খরচ কমায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 210mm সেলের সিলভার পেস্ট খরচ একটি 182mm সেলের প্রায় 1.3 গুণ, কিন্তু ক্ষেত্রফল 1.82 গুণ বড়, তাই প্রতি ওয়াটে সিলভার পেস্টের খরচ আসলে প্রায় 28% কমে যায়।
৩) মডিউল প্রস্তুতকারক
বড় ওয়েফার থেকে তৈরি সেলগুলি মডিউলের আকার বাড়াতে বাধ্য করে, যা মডিউল প্রস্তুতকারকদের প্যাকেজিং খরচ কমাতে এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্ব অর্জন করতে দেয়।
মডিউল প্যাকেজিংয়ের মূল খরচ হল কাচ, এনক্যাপসুল্যান্ট ফিল্ম, ফ্রেম এবং জংশন বক্সের মতো সহায়ক উপকরণ, পাশাপাশি স্ট্রিংিং এবং ল্যামিনেশনের মতো প্রক্রিয়ার শ্রম ও সরঞ্জাম খরচ। বড় আকার মানে প্রতি ওয়াটে কম সহায়ক উপকরণ ব্যবহার হয় এবং প্রতি ওয়াটে শ্রম খরচও কমে যায়।
৪) পাওয়ার প্ল্যান্ট বিনিয়োগকারী
বড় মডিউলগুলি উচ্চ শক্তি ঘনত্ব সরবরাহ করতে পারে (উদাহরণস্বরূপ, 210R সেল মডিউল 600W+ এ পৌঁছেছে এবং 210 সেল থেকে তৈরি 700W+ মডিউল ইতিমধ্যে ব্যাপক উৎপাদনে রয়েছে), যা একটি প্ল্যান্টের প্রয়োজনীয় মডিউল, মাউন্টিং স্ট্রাকচার এবং তারের দৈর্ঘ্য হ্রাস করে, যা পরোক্ষভাবে পাওয়ার প্ল্যান্ট বিনিয়োগকারীদের খরচ কমায়।
ওয়েফার আকারের ক্রমাগত বৃদ্ধি মূলত ওয়েফার প্রস্তুতকারক, সেল পরীক্ষা, মডিউল প্রস্তুতকারক, পাওয়ার প্ল্যান্ট বিনিয়োগকারী এবং আরও অনেক পক্ষের জন্য "খরচ হ্রাস এবং দক্ষতা বৃদ্ধি"-এর একটি সহযোগিতামূলক আপগ্রেড। উৎপাদন ইউনিটের আকার বাড়িয়ে এবং ইউনিট খরচ কমিয়ে, লভ্যাংশ চেইনের নিচে ডাউনস্ট্রিম খেলোয়াড়দের কাছে প্রেরণ করা হয়।
প্রযুক্তিগত প্যারামিটার
| ওয়েফার আকার | ক্রিস্টাল প্ল্যাটফর্ম | ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি | সাধারণ মডিউল পাওয়ার | নোট |
|---|---|---|---|---|
| 125mm (5 ইঞ্চি) | 6 ইঞ্চি | বেসলাইন | - | 2012 সালের পরে পর্যায়ক্রমে বাদ দেওয়া হয়েছে |
| 156mm (6 ইঞ্চি) | 8 ইঞ্চি | বেসলাইন | - | বছরের পর বছর ধরে মূলধারা |
| M1 (156.75-φ205mm) | 8 ইঞ্চি | +2.2% | পূর্ববর্তী থেকে +5W | 2013 সালের শেষের দিকে প্রকাশিত |
| M2 (156.75-φ210mm) | 8 ইঞ্চি | +2.2% | পূর্ববর্তী থেকে +5W | প্রধানধারায় পরিণত হয়েছে |
| 158.75mm | 8 ইঞ্চি | গৌণ | - | কম পুনঃসংস্কার খরচ |
| 166.00mm | 8 ইঞ্চি | +12.22% বনাম M2 | 420-430W (72-সেল) | যন্ত্রের সীমার কাছাকাছি |
| M10 (182mm) | নতুন প্ল্যাটফর্ম | - | 500W+ | জুন ২০২০ এ প্রকাশিত |
| G12 (210mm) | নতুন প্ল্যাটফর্ম | - | 600W+ | আগস্ট ২০১৯ এ প্রকাশিত |
| 210*182.2mm (আয়তক্ষেত্রাকার) | নতুন প্ল্যাটফর্ম | - | গোল্ডেন সাইজ মডিউল | ২০২৩ সালে প্রকাশিত |
প্রযুক্তিগত সুবিধা
বড় ওয়েফার উৎপাদন পর্যায়ে সিলিকন উপাদান, ক্রিস্টাল টানা এবং স্লাইসিং খরচ কমায়
একটি একক স্লাইসিং মেশিন 156mm থেকে 210mm এ যাওয়ার সময় ঘন্টায় আউটপুট ৮০% এর বেশি বাড়াতে পারে
156mm থেকে 210mm এ আপগ্রেড করার সময় ওয়েফার পর্যায়ের নন-সিলিকন খরচ প্রায় ২০%-৩০% কমতে পারে
প্রান্তের ক্ষতি হ্রাস এবং প্রতি ওয়াটে কম সিলভার পেস্ট খরচ (210mm সেলের জন্য প্রায় ২৮% কম)
উচ্চ শক্তি ঘনত্বের মডিউল প্রয়োজনীয় মডিউল, মাউন্টিং স্ট্রাকচার এবং কেবলের দৈর্ঘ্য হ্রাস করে
পণ্য প্রয়োগ
পিভি ওয়েফার উন্নয়নের ইতিহাস
যেহেতু ফটোভোল্টাইক ওয়েফার মূলত সেমিকন্ডাক্টর একক-ক্রিস্টাল উপকরণ থেকে এসেছে, পিভি শিল্প দীর্ঘদিন ধরে সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার আকার ৬ ইঞ্চি এবং ৮ ইঞ্চি (ব্যাস) অনুসরণ করেছে, যা প্রান্তের দৈর্ঘ্যের দিক থেকে তথাকথিত ৫-ইঞ্চি ওয়েফার (125mm) এবং ৬-ইঞ্চি ওয়েফার (156mm) এর সাথে মিলে যায়।
পিভি শিল্পের বৃদ্ধি এবং ওয়েফার ও সেলের চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে এবং দেশীয় ক্রিস্টাল টানা, স্লাইসিং এবং সেল উৎপাদন সরঞ্জামের অগ্রগতির সাথে, ৫-ইঞ্চি ওয়েফার (125mm) ধীরে ধীরে পিভি চেইন থেকে বেরিয়ে যায়। ২০১২ সালের পরে, এক বা দুটি বিশেষ সেল প্রস্তুতকারক ছাড়া, 125mm ওয়েফার বাজার থেকে মূলত বাদ পড়ে যায়।
156mm (৮-ইঞ্চি ক্রিস্টাল গ্রোথ) ওয়েফার তখন প্রধান আকারে পরিণত হয়। এর পরে, শিল্প ৮-ইঞ্চি ক্রিস্টাল গ্রোথ প্ল্যাটফর্মে ছোট বৃদ্ধি নিয়ে পরীক্ষা শুরু করে। ২০১৩ সালের শেষের দিকে, Zhonghuan এবং Longi সহ পাঁচটি কোম্পানি যৌথভাবে M1 (156.75-φ205mm) এবং M2 (156.75-φ210mm) ওয়েফার মান প্রকাশ করে। মডিউলের আকার পরিবর্তন না করেই, M2 ওয়েফার এলাকা (২.২%) বাড়ায় এবং মডিউল শক্তি ৫W এর বেশি বাড়িয়ে দেয়, দ্রুত শিল্পের প্রধানধারা হয়ে ওঠে এবং কয়েক বছর ধরে স্থিতিশীল থাকে।
পরবর্তী বছরগুলিতে, প্রধান ওয়েফার নির্মাতারা M1 এবং M2-এর ভিত্তিতে প্রযুক্তিগত আপগ্রেড ব্যবহার করে ওয়েফারের প্রান্তের দৈর্ঘ্য 158.75, 161.7, 166mm এবং অন্যান্য আকারে বাড়াতে থাকে। 158.75mm ওয়েফারের সুবিধা হল যে সমস্ত বিদ্যমান অভ্যন্তরীণ ক্ষমতা কম খরচে প্রযুক্তিগত পুনর্নির্মাণের মাধ্যমে আপগ্রেড করা যেতে পারে। এমনকি খুব পুরানো সেল প্ল্যান্টের জন্যও, 1GW পুনর্নির্মাণের খরচ গ্রহণযোগ্য সীমার মধ্যে ছিল।
166.00mm ওয়েফারের সুবিধা হল এর ক্ষেত্রফল M2-এর চেয়ে 12.22% বড়, এবং এই ওয়েফার ব্যবহার করে 72-টাইপের মডিউলগুলি 420-430W পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। একই সময়ে, এই আকারটি বিদ্যমান সরঞ্জামের ক্ষমতার সীমার কাছাকাছি ছিল কিন্তু অতিক্রম করেনি, তাই পুনর্নির্মাণের খরচ নিয়ন্ত্রণযোগ্য ছিল।
156mm থেকে 166mm পর্যন্ত, এই পর্যায়ের সমস্ত নির্মাতারা বিদ্যমান 8-ইঞ্চি ক্রিস্টাল গ্রোথ প্ল্যাটফর্মে প্রযুক্তিগত আপগ্রেডের মাধ্যমে ওয়েফারের ক্ষেত্রফল বাড়াচ্ছিল।
2019 সালের আগস্টে, Zhonghuan একটি লাফ দিয়ে 210mm প্রান্তের দৈর্ঘ্যের G12 একক-ক্রিস্টাল ওয়েফার প্রকাশ করে, সরাসরি সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফারের আকারের স্পেসিফিকেশন PV-তে প্রয়োগ করে। লক্ষ্য ছিল বড় ওয়েফারের মাধ্যমে মডিউলের শক্তিতে একটি লাফ এবং উৎপাদন খরচে আরও হ্রাস অর্জন করা। কিন্তু সেই সময়ে, 210 ওয়েফারের PV চেইনে প্রায় কোনও upstream বা downstream শিল্প সমর্থন ছিল না, এবং বেশিরভাগ শিল্প 210 সম্পর্কে সন্দিহান ছিল।
2019 সালে, Trina এবং Zhonghuan, 210 ওয়েফারের প্রথম গ্রহণকারী, পরবর্তী প্রজন্মের নতুন মডিউল পণ্য প্রকাশ করে। 210 ওয়েফারের 50-সংস্করণের উপর ভিত্তি করে, সর্বোচ্চ শক্তি 500W-এ পৌঁছেছিল, যা PV শিল্পের প্রথম 500W পণ্যও ছিল। সেই সময়ের PV গ্লাস স্পেসিফিকেশন দ্বারা সীমিত, মডিউলটি 6টি কলাম সেল তৈরি করা যায়নি এবং শুধুমাত্র 5টি কলামের বিজোড় সংখ্যায় তৈরি করা যেতে পারে, এবং বিজোড় কলাম বিন্যাসের অর্থ মডিউলটিকে একটি ফ্লাই-ওয়্যার ডিজাইন ব্যবহার করতে হয়েছিল। এছাড়াও সেই সময়ের ইনভার্টার কারেন্ট দ্বারা সীমিত, সেলগুলি শিল্পের মূলধারার অর্ধ-কাট ব্যবহার করতে পারেনি এবং শুধুমাত্র তৃতীয়াংশে তৈরি করা যেতে পারে।
Zhonghuan-এর 210 প্রান্তের দৈর্ঘ্যের ওয়েফার প্রকাশ এবং 210 মডিউলগুলি 500W+ শক্তিতে পৌঁছাতে পারে এমন সুবিধার সাথে, 2019 সালের শেষ নাগাদ, Jinko, JA Solar এবং Longi-এর প্রতিনিধিত্বকারী মডিউল নেতারা গভীর চিন্তায় পড়ে যান। একদিকে, এই কোম্পানিগুলি 500W মডিউলের প্রভাব মোকাবেলায় একটি পণ্য চেয়েছিল; অন্যদিকে, তারা বিজোড় কলাম এবং তৃতীয়াংশ-কাট ডিজাইনের পণ্য তৈরি করতে চায়নি।
সুতরাং এই তিনটি কোম্পানি 210 বেছে নেয়নি, এবং তারা সবাই কাকতালীয়ভাবে ঐতিহ্যবাহী জোড়-সংখ্যার 6-কলাম সেল লেআউট ব্যবহার করে 500W+ পণ্য অর্জনের কথা ভেবেছিল। আসলে, প্রথমে তিনটির স্পেসিফিকেশন একই ছিল না। জিনকো এবং জেএ সোলার 2020 সালের প্রথম ত্রৈমাসিকের শেষে মোটামুটিভাবে 180mm ওয়েফার সাইজ নির্ধারণ করেছিল, অন্যদিকে লংগি প্রথমে 17X সাইজ নির্ধারণ করেছিল। যোগাযোগ এবং আলোচনার পর, তিনটি কোম্পানি অবশেষে সাইজটি 182mm-এ একীভূত করে এবং 2020 সালের জুনে, তিনটি শীর্ষস্থানীয় কোম্পানি শিল্পের অন্যান্য 7টি প্রস্তুতকারকের সাথে যৌথভাবে 182mm স্পেসিফিকেশনের উপর ভিত্তি করে M10 সিঙ্গেল-ক্রিস্টাল ওয়েফার প্রকাশ করে।
আজ ব্যবহৃত 183.75*182.2 সেল সাইজটি 182mm প্রযুক্তিগত ভিত্তির উপর ভিত্তি করে তৈরি। ঠিক যেমন আগের 156mm প্রান্তের দৈর্ঘ্য ক্রমাগত বেড়ে 158.75 হয়েছে, এটি মডিউলের আকার পরিবর্তন না করেই প্রযুক্তিগত আপগ্রেডের মাধ্যমে সেল এলাকা বাড়ায়, বিদ্যুৎ উৎপাদনের দক্ষতা উন্নত করে।
182 প্রান্তের দৈর্ঘ্যের ওয়েফারের যুক্তি 210 প্রান্তের দৈর্ঘ্যের লিপফ্রগ প্রবর্তনের থেকে আলাদা। 182 শিল্পের বিদ্যমান সীমাবদ্ধ অবস্থার উপর ভিত্তি করে একটি বিপরীত-অনুমান যুক্তির মাধ্যমে তৈরি হয়েছিল। প্রধান সীমাবদ্ধ অবস্থাগুলি ছিল শিপিং কন্টেইনারের উচ্চতা এবং গ্লাস ফার্নেসের প্রস্থ। এই দুটি পয়েন্ট নির্ধারণ করে যে মডিউলের প্রস্থের উপরের সীমা 1133-1134mm-এর মধ্যে, যা একটি 6-কলাম সেল লেআউটের জন্য 182mm সেল সাইজের দিকে নিয়ে যায়।
একদিকে, 182 মডিউলের শক্তি আগের 50-ভার্সন 210 মডিউলের চেয়ে বেশি। আরও গুরুত্বপূর্ণ, 182 মডিউল সম্পূর্ণরূপে পরিণত 6-কলাম লেআউট এবং 2-কাট সেল প্রযুক্তিগত সমাধান অব্যাহত রেখেছে, যার পণ্যের কর্মক্ষমতা ভাল এবং একটি পরিণত সহায়ক আপস্ট্রিম এবং ডাউনস্ট্রিম সাপ্লাই চেইন রয়েছে। শিল্পের তখনকার চিন্তার যুক্তি অনুসারে, 210 কে 6-কলাম সেল লেআউটে তৈরি করা যেত না, কারণ গ্লাস ফার্নেস এটি সমর্থন করত না এবং কন্টেইনারও এটি সমর্থন করত না। মনে হচ্ছিল 210 একটি ব্যর্থ সমাধান হতে চলেছে।
যাইহোক, 210 ক্যাম্পের নেতা ট্রিনা, বেশিরভাগ শিল্প অনুশীলনকারীদের স্থির চিন্তাভাবনা ভেঙে দিয়েছে এবং ঐতিহ্যবাহী ডিজাইন যুক্তিকে উল্টে দিয়ে দ্রুত একটি 60-সেল 210 মডিউল পণ্য চালু করেছে যা 6-কলাম সেল লেআউট এবং 2-কাট সেলের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যার মডিউল শক্তি 600W পর্যন্ত পৌঁছেছে (2172*1303 আকারের মডিউল)।
ট্রিনার ধারণা ছিল: যদি কন্টেইনারটি 6-কলাম 210 মডিউলের দ্বি-স্তর পাশে স্থাপন সমর্থন না করে, তাহলে কেবল মডিউলগুলো কন্টেইনারে উল্লম্বভাবে রাখুন; যদি গ্লাস ফার্নেস সমর্থন না করে, তাহলে গ্লাস কারখানাগুলোর সাথে হাত মিলিয়ে উৎপাদন লাইন আপগ্রেড করুন; যদি 2-কাট 210 সেলের কারেন্ট ইনভার্টারের জন্য খুব বেশি হয়, তাহলে ইনভার্টার নির্মাতাদের সাথে সহযোগিতা করে নতুন প্রজন্মের পণ্য তৈরি করুন। 2020 সালের দ্বিতীয়ার্ধে, ট্রিনা 600W+ ইন্ডাস্ট্রি অ্যালায়েন্স প্রতিষ্ঠার জন্য নির্মাতাদের একটি গ্রুপের নেতৃত্ব দেয়, যার লক্ষ্য ছিল পুরো 210 শিল্প চেইনের সমন্বিত প্রচার।
210 মডিউলের 6-স্ট্রিং সংস্করণের প্রস্থ 1303mm এ পৌঁছেছিল এবং কেবল কন্টেইনারে উল্লম্বভাবে রাখা যেত। উল্লম্ব স্থাপন কিছু পরিস্থিতিতে নির্দিষ্ট সমস্যা সৃষ্টি করেছিল এবং অনেক গ্রাহক এই পদ্ধতি পছন্দ করেননি। এই সমস্যার মুখোমুখি হয়ে, 2022 সালের মাঝামাঝি সময়ে, ট্রিনা সাহসিকতার সাথে আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েফার সমাধান প্রস্তাব করে, একটি 182mm210mm আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েফার। আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েফারের উপর ভিত্তি করে মডিউলের প্রস্থ 1134mm, যা ঐতিহ্যবাহী 182 মডিউলের প্রস্থের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যখন দৈর্ঘ্য 238X। তারপর 2023 সালে, জিনকো, জেএ সোলার এবং লংগি সহ 9টি শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠান যৌথভাবে আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েফার মডিউলের আকার প্রকাশ করে, যা 2382 হিসাবে নিশ্চিত করা হয়1134.
2382*1134 সাইজের মডিউলের জন্য, অতীতের নিবন্ধটি দেখতে টেক্সটে ক্লিক করুন: কেন 2382*1134 মডিউলের জন্য সোনালী আকার?
আজকের 2026 সালে, কয়েক বছরের আকার বিতর্কের পর, পিভি শিল্পে বর্তমানে তিনটি প্রধান ওয়েফার স্পেসিফিকেশন রয়েছে: 183.75182.2mm, 210182.2mm, এবং 210210mm। এর মধ্যে, 183.75182.2mm ওয়েফার, 182 সিরিজের উন্নত সংস্করণ হিসাবে, বিদ্যমান ক্ষমতার সুবিধা রয়েছে; 210182.2mm ওয়েফার থেকে তৈরি মডিউলটিকে সোনালী আকার বলা হয়, পিভি রপ্তানিতে পরিবহন খরচ কম, এবং এটি 182 সিরিজের মডিউল উৎপাদন লাইনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ; 210210mm ওয়েফারের বাজার অংশীদারিত্বও ধীরে ধীরে বাড়ছে।
Ooitech দৃষ্টিকোণ
Ooitech বিশ্বাস করে: পিভি ওয়েফারের আকার 100mm থেকে 210mm পর্যন্ত বিবর্তন মূলত পুরো শিল্প চেইন জুড়ে একটি সহযোগিতামূলক আপগ্রেড, উৎপাদন ইউনিট স্কেল আপ করে ইউনিট খরচ কমিয়ে এবং লভ্যাংশ নিচের দিকে প্রেরণ করে।
