太阳能板选择用单晶硅还是多晶硅好？

2018-11-29

大家都知道太阳能板分为单晶、多晶和非晶硅，现在大多数太阳能电池板主要以单晶和多晶为材料。那么太阳能电池板是单晶好呢还是多晶好呢?

先来介绍一下单晶与多晶

单晶(monocrystal, monocrystalline, single crystal)，即结晶体内部的微粒在三维空间呈有规律地、周期性地排列，或者说晶体的整体在三维方向上由同一空间格子构成，整个晶体中质点在空间的排列为长程有序。单晶整个晶格是连续的，具有重要的工业应用。由于熵效应导致了固体微观结构的不理想，例如杂质，不均匀应变和晶体缺陷，有一定大小的理想单晶在自然界中是极为罕见的，而且也很难在实验室中生产。另一方面，在自然界中，不理想的单晶可以非常巨大，例如已知一些矿物，如绿宝石，石膏，长石形成的晶体可达数米。

单晶生长制备方法大致可以分为气相生长、溶液生长、水热生长、熔盐法、熔体法。最常见的技术有提拉法、坩埚下降法、区熔法、定向凝固法等;

多晶是众多取向晶粒的单晶的集合。多晶与单晶内部均以点阵式的周期性结构为其基础，对同一品种晶体来说，两者本质相同。两者不同处在于单晶是各向异性的，多晶则是各向同性的。在摄取多晶衍射图或进行衍射计数时，多晶样亦有其特色。

多晶体中当晶粒粒度较小时，晶粒难于直观呈现晶面、晶棱等形象，样品清晰度差，呈散射光。这种场合的多晶亦常称作粉晶(powder crystal)。

多晶硅的生产工艺主要由高纯石英(经高温焦碳还原)→工业硅(酸洗)→硅粉(加HCL)→SiHCL3(经过粗馏精馏)→高纯SiHCL3(和H2反应CVD工艺)→高纯多晶硅。

单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了，一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高，硅的纯度必须达到九个9。目前，人们已经能制造出纯度为十二个9的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料[3] 。

好吧!说了那么多专业术语，可能很多人也不是很了解他们的区别，那么我们就从最直观的方面来看一下他们之间的差距吧：

目前中国市面上被用来安装居民分布式光伏发电系统的组件，多晶硅的选择远远的高于单晶硅

为什么光伏人一般会选用多晶硅，原因有这几个点：

1、外观上的区别

从外观上面看的话，单晶硅电池片的四个角呈现圆弧状，表面没有花纹;而多晶硅电池片的四个角呈现方角，表面有类似冰花一样的花纹。

2、使用上面的区别

对于使用者来说，单晶硅电池和多晶硅电池没有太大的区别，它们的寿命和稳定性都很好。虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右，但由于单晶硅电池只能做成准正方形(四边都是圆弧状)，因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满;而多晶硅是正方形，所以不存在这样的一个问题。

3、制造工艺

多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右，因此多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额大，制造成本也小于单晶硅电池，所以使用多晶硅太阳能电池将会更加的节能、环保!

市场优势分析

统计数据显示，2013年全球单晶装机约8.5-9GW，占全球光伏装机的22%-23%，相比2012年占比基本维持平稳。但是，如果不考虑中国市场主要使用多晶拉低了整体水平的因素，则单晶占比超过30%，相比2012年25%左右的水平明显提升。

业内人士介绍，在分布式光伏发电上，使用单晶的优势十分突出。“比如建相同功率的电站，单晶使用的电池片更少，这就降低了安装、调试、配件等非组件成本。所以在非组件成本占整体电站成本比例高的地方，一般会选用单晶。比如日本，非组件成本比中国高两倍，所以电站建造过程中主要目的是降低非组件成本，而不是组件成本。”上述电站投资人表示。

此外，由于分布式光伏电站都是建立在面积有限的屋顶，在单位面积上能够发出更多的电将直接决定屋顶电站的收益，因此在单位面积上效率更高的单晶电池将更具有吸引力。

近一年来，中国形势好像发生了逆转，好像大多数人已经接受了单晶组件比多晶组件好这个概念了。如果市场普遍认同单晶比多晶好，那么相当于将光伏成套系统的价格推高了0.3-0.8元。除了让某些人多赚一些钱以外，对早日实现平价上网，毫无益处。

具体到光伏发电，每一个投资光伏发电的人都是想通过卖电赚钱的，是一种投资行为。衡量一项投资的“好”和“坏”，有一个具体判断标准，那就是收益率。

花同样的钱装光伏，谁发出来的电多，赚得钱多，那么谁的收益就高，或者说谁就是好。按照这个标准，我们来比较一下两者区别。

虽然单晶转化率比多晶理论上高1-2%，但同样容量的光伏电站，用单晶组件和多晶组件，发出的电理论上是相同的。实际上因单晶衰减较快，短期内还不如多晶发电多。

更重要的是，单晶组件的价格比多晶贵10%-20%，这就意味着，收益相同的情况下，投入却增加了10%-20%。单晶组件的收益率明显比多晶组件收益率低很多。

从收益率角度来衡量，多晶组件明显比单晶好很多。当然，这是阶段性结论。如果哪天单晶成本低于多晶，结论就会相反了。

总结

单晶与多晶的对比：

1、看历史，单晶光伏板应用早于多晶光伏板，单晶是大哥，多晶是小弟，小弟后来发展比较快。

2、看用量，多晶硅在电站中的应用远远高于单晶硅，单晶硅占20%，多晶硅占80%，市场选择最能反映真实情况。

3、看外观，单晶硅深蓝色，近乎黑色，多晶硅天蓝色，颜色鲜艳，单晶电池片四角圆弧状，多晶电池片正方形。

4、看转化率，理论上单晶效率略高于多晶，有数据显示1%，也有数据3%，但这仅仅是理论而已，影响实际发电量因素非常多，转化效率的作用比一般人的要小。

5、看成本，单晶成本稍微贵于多晶，不同厂家成本不同，市场价格一瓦高5分至一毛钱。

6、看衰减度实测数据显示：单晶和多晶各有千秋，无法单从单晶、多晶角度辨别衰减快慢。相对来说产品质量(密封度、有无杂志、是否隐裂)，对衰减度影响更大。

7、看发电量，影响发电量最大的不是单晶和多晶，而是封装、工艺、材质和应用环境。

8、看性价比，目前来说多晶性价比略高于单晶，仅仅是目前而已，过几年发生逆转也有可能。

9、看未来，单晶和多晶，谁的综合成本更低，性价比更好，谁就会占更大份额。

对于用户来说，选择单晶还是多晶不重要，选择综合收益最重要!产品的质量是决定电站收益最重要的因素。你的产品质量好，你赚的就多。无论是单晶还是多晶，都是同样的道理。