단결정은 다결정 태양광 패널과 어떻게 다릅니까?
1. 실리콘 가공:
다결정질: 생산 시 실리콘 결정을 녹여 사각형 주형에 붓고 냉각한 후 많은 결정으로 이루어진 잉곳을 형성합니다. 그런 다음 잉곳을 웨이퍼로 절단합니다. 다결정 태양전지를 생산하는 데는 단결정보다 적은 에너지가 사용되며 복잡성이 덜하고 생산 비용이 저렴합니다.
단결정: 실리콘을 고온으로 가열한 후 풀링 기술을 사용하여 단결정 잉곳으로 끌어들입니다. 이 잉곳은 웨이퍼로 잘립니다. 실리콘 원자는 결정 내에 균일하게 배열되어 있어 결함이 적고 전기 저항이 낮습니다. 이로 인해 전기적 성능이 향상되지만 이로 인해 생산 비용이 높아집니다.
2. 모듈 외관 및 색상:
다결정질: 입자 방향은 다양하지만 대부분의 경우 이러한 표면은 얼룩덜룩한 색상을 반사하여 파란색으로 나타납니다.
단결정: 일반적으로 육안으로 볼 때 균일한 결정 방향으로 검은색 또는 어두운 회색으로 나타나며, 현대적인 스타일과 건축물의 외관에 더 잘 어울리는 경향이 있습니다.
3. 변환 효율성:
다결정질: 효율성은 제한된 효율성 운영으로 13~16% 범위에 있는 경향이 있습니다. 초기 지출 비용/현금을 제한하려는 프로젝트에 가장 적합합니다.
단결정: 효율 범위는 18--22%입니다. 차세대 전력원에는 PERC, TOPCon, HJT 및 IBC 기술이 통합되어 있으며 일부 경우 효율성이 23%를 초과합니다. 동일한 표면적에 대해 더 많은 전력을 생산하므로 공간이 많지 않은 지붕에 적합합니다. 단결정 모듈의 초기 모델은 다결정 모델보다 더 높은 온도와 더 낮은 조명 조건에 노출될 때 안정성과 효율성과 관련하여 약간의 단점이 있었지만 하프 컷, 1/3 컷(Twisun Pro) 및 슁글 기술을 사용하는 설계의 현재 세대 모델은 안정성과 효율성 측면에서 상당한 발전을 이루었습니다.
4. 가격:
단결정: 처음에는 다결정에 비해 가격이 프리미엄으로 판매되었으나, 제조 용량 증가와 제조 공정 발전으로 인해 모듈 가격이 크게 하락하면서 가격이 하락하기 시작했습니다. 따라서 장점에도 불구하고 일반적으로 효율성이 높을수록 - BOS 절감 효과가 있을 뿐만 아니라 에너지 수율이 높을 뿐만 아니라 - 전반적으로 보다 경쟁력 있는 LCOE를 제공합니다.
다결정: 프로세스가 많지 않고 제조 시 에너지를 거의 사용하지 않지만 수요가 약하고 규모의 경제가 덜 뚜렷하기 때문에 비용 이점은 더 이상 중요하지 않습니다. 또한 궁극적으로 동일한 용량에 도달하려면 더 많은 공간, 더 많은 장착 구조, 더 많은 배선이 필요한 경향이 있어 프로젝트 소유자의 개방형 경제 이점이 약합니다.
단결정 옵션 간에는 약간의 비용 차이가 있습니다. PERC는 가장 저렴한 옵션을 제공하지만 효율성 한계(~22%)에 접근하고 있습니다. TOPCon은 PERC에 비해 약간의 프리미엄이 있지만 성능 저하 속도가 느리기 때문에 더 효율적이고 지속적으로 더 많은 효율성을 제공합니다. -은(는) 좋은 비용/혜택 프로필을 가지고 있습니다. HJT와 IBC는 훨씬 더 비용이 많이 들고 주로 고효율 또는 고프리미엄 프로젝트에 사용됩니다.
| 특징 |
단결정(Mono) |
다결정(Poly) |
| 시장점유율 | >95% (지배) | <5% (Niche) |
| 효율성 | 높음 (22-25%)(N형 TOPCon, HJT) | 낮음(15-17%) |
| 비용(모듈 가격) | 약간 높음(그러나 $/W는 더 좋음) | 더 낮은(절대 비용) |
| 미학 | 통일된 블랙 컬러, 세련된 느낌 | 푸르스름한 색조, 얼룩덜룩한 표정 |
| 기술 | 최첨단-: N-유형 TOPCon, HJT, IBC. |
기존 P-유형 기술. |
| 온도 계수 | 더 좋음(예: -0.29%/도) | 더 나쁨(예: -0.39%/도) |
| 공간 효율성 | 훌륭하다 | 가난한 |
| 제조 | 고순도-Czochralski 공정, 다이아몬드 와이어 슬라이싱, PERC/TOPCon 패시베이션. | 더 낮은-비용의 다중-결정 주조 공정. |
기술 진보
기술적 진보가 주요 요인이었습니다. CZ(Czochralski) 결정 성장과 같은 결정 성장 기술의 기술적 혁신은 불순물 한계와 전자 결함을 낮춤으로써 단결정 실리콘의 품질을 향상시켰습니다. 고급 자동 제어 시스템은 이제 각 결정에 대해 유지되는 온도 구배를 제어하여 생산 능력을 지원하고 비용을 절감할 수 있습니다.
단결정 실리콘의 품질은 현재 진행 중인 기술 발전에 이상적으로 적합하다는 것을 의미합니다. 다-결정 실리콘에 대한 시장 및 가용성 선언에서 알 수 있듯이 시장은 변화했습니다. 이는 이전에 가장 풍부한 결정질 실리콘 기술이었지만 이후에는 단결정 기술의 효율성 및 비용과 경쟁할 수 없었습니다.
향후 고려 사항
태양광 산업의 전망은 단결정 실리콘의 지배력과 연관되어 있습니다. 확립된 기술 발전과 강력한 정부 정책을 통해 입증된 단결정 실리콘의 효율성은 단결정 실리콘을 향후 10년간 주류 기술로 유지할 것입니다. 효율성이 계속 증가하고 생산 비용이 계속 감소하는 한, 단결정 실리콘의 사용은 지속 가능한 에너지 미래를 향한 전 세계적 전환에 중요한 기여자로 남을 것입니다.
