都說單晶比多晶電池片的轉換效率高，但二者到底有什么不同呢？今天，伏妹兒就和大家一起分析一下。

晶體硅光伏產業鏈

單晶硅片與多晶硅片在晶體品質、電學性能、機械性能方面有顯著差異。單晶和多晶的差別主要在于原材料的制備方面，單晶是直拉提升法，多晶是鑄錠方法，后端制造工藝只有一些細微差別。

1晶體品質差異

單晶硅片與多晶硅片外觀圖示

硅片性質的差異性是決定單晶和多晶系統性能差異的關鍵。

多晶硅片是多個微小的單晶的組合，中間有大量的晶界，包含了很多的缺陷，它實際上是一個少子復合中心，因此降低了多晶電池的轉換效率。另一方面，單晶硅片的位錯密度和金屬雜質比多晶硅片小得多，各種因素綜合作用使得單晶的少子壽命比多晶高出數十倍，從而表現出轉換效率優勢。

單晶是一種完整的晶格排列，在同樣的切片工藝條件下表面缺陷少于多晶，在電池制造環節，單晶電池的碎片率也是小于1%的，通常情況下是0.8%左右。單晶硅片可以穩定應用金剛線切割工藝，顯著降低切片成本，并提高電池轉換效率。對多晶而言，晶體結構的缺陷導致在電池環節的碎片率一般大于2%，并且硅片切割工藝的改進難度很大，因為它沒法用金剛線切割，只能用傳統的砂線來切，成本上基本沒有多大的下降空間。

2電學性能差異

單晶與多晶少子壽命分布比較

藍色代表少子壽命較高的區域，紅色代表少子壽命較低的區域。很明顯，單晶的少子壽命是明顯高于多晶的。

3機械性能差異

單晶硅片與多晶硅片機械性能比較
 

多晶硅片的最大彎曲位移比單晶硅片低1/4，因此在電池的生產和運輸過程中更容易破碎。我們今天講電站的質量問題，很重要的一點，組件在運輸過程中可能產生電池片破碎、隱裂等問題，相對多晶而言，單晶在運輸中的抗破壞性能比較好。在長期的高低溫交替過程中，多晶組件更容易發生隱裂，這樣就降低了它的輸出功率。

4轉換效率對比

影響轉換效率的3項主要參數是：Voc(開路電壓)、Isc(短路電流)、FF(填充因子)，公式為：Eta=Voc×Isc×FF
 

量產單晶電池與多晶電池的典型電學參數

從光電轉換效率參數分解來看，單晶電池的各項參數全面領先于多晶。一般來講目前工藝下國內單晶電池量產效率是19.55%左右，做得好的話可以達到19.8%-19.9%，取決于它是三柵線還是四柵線；多晶電池量產效率一般是18.12%左右。

單晶與多晶量子效率比較
 

單晶電池無論是在短波還是近紅外波段，量子效率都明顯高于多晶。這主要是由于多晶硅片存在較高的晶界和位錯缺陷，少子壽命普遍低于單晶。

單晶與多晶弱光響應能力比較

單晶具有更好的弱光響應。在輻照高的地方單多晶相差不大，但在輻照低的地方，單晶電池的弱光響應是明顯高于多晶的，這也反映在全年的發電量差別上面。

5溫度系數對比

單晶材料沒有晶界，材料純度高，內阻小，溫度升幅較??；另一方面，多晶電池的光電轉換效率較低，它將更多的光能轉換為熱能而非電能，也導致多晶的溫度升高更明顯。在最高光強下，多晶工作溫度比單晶低5~6℃左右，部分地區的多晶工作溫度可以比單晶高出10℃以上，因而多晶的功率損失較大，單晶的功率損失較小。
 

從溫度系數本身來看，單晶溫度系數是略低于多晶的，因此同樣升高1℃的情況下單晶功率損失也少于多晶。