مصنوعات کا تعارف

اگر آپ نے فوٹو وولٹک ویفرز کی ترقی کا پیچھا کیا ہے، تو آپ جانتے ہوں گے کہ شمسی ویفرز کے کنارے کی لمبائی 100mm سے بڑھ کر 125mm، پھر 156mm، اور آج کے 210mm تک پہنچ گئی ہے۔

ہم واضح طور پر دیکھ سکتے ہیں کہ جیسے جیسے فوٹو وولٹک صنعت پختہ ہوئی ہے، ویفر کے سائز بڑے ہوتے جا رہے ہیں۔ تو بڑے ویفر سائز کا پوری PV صنعت کی زنجیر پر کیا اثر پڑتا ہے؟ اور یہ سائز تبدیلیاں دراصل کس بنیاد پر ہیں؟

PV صنعت کی زنجیر پر اثر

1) ویفر مینوفیکچررز

بڑے ویفر سائز ویفر کمپنیوں کو تین بڑے اخراجات کم کرنے میں مدد دیتے ہیں: سلکان مواد، کرسٹل کھینچنا، اور سلائسنگ۔

ویفر مینوفیکچرنگ کا بنیادی سامان (جیسے سنگل کرسٹل فرنس اور سلائسنگ مشینیں) عام طور پر "فی گھنٹہ بیچ" یا "فی مشین شفٹ سلائس" میں ماپا جاتا ہے۔ بڑے سائز کا مطلب ہے کہ ایک فرنس یا ایک مشین فی رن زیادہ ویفر تیار کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، 210mm ویفر کا رقبہ 156mm ویفر سے تقریباً 1.82 گنا ہے، لہذا اگر سلائسنگ کی پیداوار یکساں رہے تو ایک سلائسنگ مشین کی فی گھنٹہ پیداوار 80% سے زیادہ بڑھ سکتی ہے۔

مقررہ اخراجات جیسے سامان کی فرسودگی، توانائی کی کھپت، اور مزدوری بڑے ویفر رقبے پر پھیل جاتے ہیں، لہذا فی ویفر غیر سلکان لاگت (جیسے بجلی اور مواد) نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔ صنعت کے اعداد و شمار کے مطابق، 156mm سے 210mm میں اپ گریڈ کرنے سے ویفر مرحلے کی غیر سلکان لاگت تقریباً 20%-30% کم ہو سکتی ہے۔

2) سیل مینوفیکچررز

بڑے ویفر سیلز کے "کنارے کے نقصان" کو کم کرتے ہیں، کیونکہ ویفر کا رقبہ جتنا بڑا ہوگا، غیر موثر کنارے والے علاقوں کا تناسب اتنا ہی کم ہوگا۔

سیل پروڈکشن کی "لائن اسپیڈ" بنیادی طور پر طے شدہ ہوتی ہے (جیسے PECVD اور اسکرین پرنٹنگ کا سائیکل ٹائم)، لہٰذا بڑا سائز ایک پروڈکشن لائن سے سیل کی پیداوار کو متناسب طور پر بڑھاتا ہے، اور فی سیل سلور پیسٹ، ٹارگٹس اور دیگر مواد کی لاگت کو کم کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، 210mm سیل کے لیے سلور پیسٹ کی کھپت 182mm سیل کے مقابلے میں تقریباً 1.3 گنا ہے، لیکن رقبہ 1.82 گنا بڑا ہے، اس لیے فی واٹ سلور پیسٹ کی لاگت درحقیقت تقریباً 28% کم ہو جاتی ہے۔

3) ماڈیول مینوفیکچررز

بڑے ویفرز سے بنے سیل ماڈیول کے سائز کو بڑھنے پر مجبور کرتے ہیں، جس سے ماڈیول مینوفیکچررز پیکیجنگ کے اخراجات کم کر سکتے ہیں اور زیادہ پاور ڈینسٹی حاصل کر سکتے ہیں۔

ماڈیول پیکیجنگ کے بنیادی اخراجات میں شیشہ، انکیپسولنٹ فلم، فریم، اور جنکشن باکس جیسے معاون مواد کے ساتھ ساتھ سٹرنگ اور لیمینیشن جیسے عمل کی مزدوری اور آلات کی لاگت شامل ہے۔ بڑے سائز کا مطلب ہے کہ فی واٹ کم معاون مواد استعمال ہوتا ہے، اور فی واٹ مزدوری کی لاگت بھی کم ہوتی ہے۔

4) پاور پلانٹ کے سرمایہ کار

بڑے ماڈیول زیادہ پاور ڈینسٹی فراہم کر سکتے ہیں (مثال کے طور پر، 210R سیل ماڈیول 600W+ تک پہنچ چکے ہیں، اور 210 سیلز سے بنے 700W+ ماڈیول بڑے پیمانے پر پیداوار میں ہیں)، جس سے پلانٹ کے لیے درکار ماڈیولز، ماؤنٹنگ ڈھانچے، اور کیبل کی لمبائی کم ہو جاتی ہے، جس سے پاور پلانٹ کے سرمایہ کاروں کے لیے بالواسطہ طور پر لاگت کم ہوتی ہے۔

ویفر کے سائز میں مسلسل اضافہ بنیادی طور پر ویفر مینوفیکچررز، سیل ٹیسٹنگ، ماڈیول مینوفیکچررز، پاور پلانٹ کے سرمایہ کاروں اور بہت سے دیگر فریقوں کے لیے "لاگت میں کمی اور کارکردگی میں بہتری" کا ایک مشترکہ اپ گریڈ ہے۔ پیداواری یونٹ کے سائز کو بڑھا کر اور یونٹ لاگت کو کم کر کے، منافع زنجیر کے نیچے ڈاؤن اسٹریم کھلاڑیوں تک پہنچایا جاتا ہے۔

تکنیکی پیرامیٹرز

تکنیکی فوائد

• بڑے ویفرز مینوفیکچرنگ مرحلے پر سلکان مواد، کرسٹل پلنگ، اور سلائسنگ کے اخراجات کو کم کرتے ہیں

• 156mm سے 210mm پر جانے پر ایک سلائسنگ مشین فی گھنٹہ پیداوار میں 80% سے زیادہ اضافہ کر سکتی ہے

• 156mm سے 210mm میں اپ گریڈ کرنے پر ویفر مرحلے کے غیر سلکان اخراجات تقریباً 20%-30% کم ہو سکتے ہیں

• کنارے کے نقصان میں کمی اور فی واٹ سلور پیسٹ کی لاگت میں کمی (210mm خلیات کے لیے تقریباً 28% کم)

• زیادہ پاور ڈینسٹی والے ماڈیولز ماڈیولز، ماؤنٹنگ ڈھانچے، اور کیبل کی لمبائی کی ضرورت کو کم کرتے ہیں

مصنوعات کا اطلاق

PV ویفر کی ترقی کی تاریخ

چونکہ فوٹوولٹک ویفرز اصل میں سیمی کنڈکٹر سنگل کرسٹل مواد سے آئے تھے، اس لیے PV صنعت نے طویل عرصے تک سیمی کنڈکٹر ویفر کے سائز 6 انچ اور 8 انچ (قطر) کی پیروی کی، جو کنارے کی لمبائی کے لحاظ سے نام نہاد 5 انچ ویفر (125mm) اور 6 انچ ویفر (156mm) کے مساوی ہیں۔

جیسے جیسے PV صنعت میں اضافہ ہوا اور ویفرز اور خلیات کی مانگ بڑھی، اور گھریلو کرسٹل پلنگ، سلائسنگ، اور سیل پروڈکشن کے آلات کی ترقی کے ساتھ، 5 انچ ویفر (125mm) آہستہ آہستہ PV چین سے باہر ہو گیا۔ 2012 کے بعد، ایک یا دو خصوصی سیل مینوفیکچررز کے علاوہ، 125mm ویفر کو بنیادی طور پر مارکیٹ سے ختم کر دیا گیا۔

156mm (8 انچ کرسٹل گروتھ) ویفرز پھر مرکزی سائز بن گئے۔ اس کے بعد، صنعت نے 8 انچ کرسٹل گروتھ پلیٹ فارم پر چھوٹے اضافے کے ساتھ تجربہ کرنا شروع کیا۔ 2013 کے آخر میں، Zhonghuan اور Longi سمیت پانچ کمپنیوں نے مشترکہ طور پر M1 (156.75-φ205mm) اور M2 (156.75-φ210mm) ویفر معیارات جاری کیے۔ ماڈیول کے سائز کو تبدیل کیے بغیر، M2 نے ویفر کے رقبے میں (2.2%) اضافہ کیا اور ماڈیول کی طاقت کو 5W سے زیادہ بڑھایا، جو جلد ہی صنعت کا مرکزی دھارا بن گیا اور کئی سالوں تک مستحکم رہا۔

اگلے سالوں میں، بڑے ویفر مینوفیکچررز نے M1 اور M2 کی بنیاد پر تکنیکی اپ گریڈ کا استعمال کرتے ہوئے ویفر کے کنارے کی لمبائی کو 158.75، 161.7، 166mm اور دیگر سائز تک بڑھاتے رہے۔ 158.75mm ویفر کا فائدہ یہ ہے کہ تمام موجودہ اندرونی صلاحیت کو کم لاگت پر تکنیکی ریٹروفٹنگ کے ذریعے اپ گریڈ کیا جا سکتا ہے۔ یہاں تک کہ بہت پرانے سیل پلانٹس کے لیے، 1GW ریٹروفٹ کی لاگت قابل قبول حد میں رہی۔

166.00mm ویفر کا فائدہ یہ ہے کہ اس کا رقبہ M2 سے 12.22% بڑا ہے، اور اس ویفر کا استعمال کرتے ہوئے 72 قسم کے ماڈیول 420-430W تک پہنچ سکتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، یہ سائز موجودہ آلات کی صلاحیت کی حد کے قریب تھا لیکن اس سے تجاوز نہیں کرتا تھا، لہذا ریٹروفٹ کی لاگت قابل کنٹرول رہی۔

156mm سے 166mm تک، اس مرحلے میں تمام مینوفیکچررز موجودہ 8 انچ کرسٹل گروتھ پلیٹ فارم پر تکنیکی اپ گریڈ کے ذریعے ویفر کا رقبہ بڑھا رہے تھے۔

اگست 2019 میں، Zhonghuan نے ایک چھلانگ لگائی اور 210mm کنارے کی لمبائی کے ساتھ G12 سنگل کرسٹل ویفر جاری کیا، براہ راست سیمی کنڈکٹر ویفر سائز کی تصریح کو PV پر لاگو کیا۔ مقصد بڑے ویفرز کے ذریعے ماڈیول پاور میں چھلانگ اور مینوفیکچرنگ لاگت میں مزید کمی حاصل کرنا تھا۔ لیکن اس وقت، 210 ویفر کو PV چین میں تقریباً کوئی اپ اسٹریم یا ڈاؤن اسٹریم انڈسٹری سپورٹ نہیں تھی، اور زیادہ تر صنعت 210 کے بارے میں شکی تھی۔

2019 میں، Trina اور Zhonghuan، 210 ویفر کے ابتدائی اپنانے والوں نے، اگلی نسل کے نئے ماڈیول مصنوعات جاری کیں۔ 210 ویفر کے 50 ورژن کی بنیاد پر، زیادہ سے زیادہ طاقت 500W تک پہنچ گئی، جو PV صنعت میں پہلی 500W پروڈکٹ بھی تھی۔ اس وقت PV گلاس کی تصریحات کی حدود کی وجہ سے، ماڈیول کو 6 کالموں میں سیل نہیں بنایا جا سکتا تھا اور صرف 5 کالموں کی طاق تعداد میں بنایا جا سکتا تھا، اور طاق کالم لے آؤٹ کا مطلب تھا کہ ماڈیول کو فلائی وائر ڈیزائن استعمال کرنا پڑتا تھا۔ اس وقت انورٹر کرنٹ کی حدود کی وجہ سے، سیل صنعت میں مرکزی دھارے میں شامل ہاف کٹ استعمال نہیں کر سکتے تھے، اور صرف تہائی میں بنائے جا سکتے تھے۔

Zhonghuan کے 210 کنارے کی لمبائی والے ویفر کے اجراء اور 210 ماڈیولز کے 500W+ طاقت تک پہنچنے کے فائدے کے ساتھ، 2019 کے آخر تک، Jinko، JA Solar، اور Longi کی نمائندگی کرنے والے ماڈیول لیڈر گہری سوچ میں پڑ گئے۔ ایک طرف، یہ کمپنیاں 500W ماڈیول کے اثرات کا مقابلہ کرنے کے لیے ایک پروڈکٹ چاہتی تھیں؛ دوسری طرف، وہ طاق کالموں اور تہائی کٹ ڈیزائن والی مصنوعات نہیں بنانا چاہتی تھیں۔

تو ان تین کمپنیوں نے 210 کا انتخاب نہیں کیا، اور ان سب نے اتفاق سے روایتی جفت نمبر والے 6 کالم سیل لے آؤٹ کے ذریعے 500W+ مصنوعات حاصل کرنے کا سوچا۔ درحقیقت، شروع میں تینوں کی وضاحتیں ایک جیسی نہیں تھیں۔ Jinko اور JA Solar نے 2020 کی پہلی سہ ماہی کے آخر میں تقریباً 180mm ویفر سائز طے کیا، جبکہ Longi نے ابتدائی طور پر 17X کا سائز متعین کیا۔ بات چیت اور مذاکرات کے بعد، تینوں کمپنیوں نے آخر کار سائز کو 182mm پر متحد کر دیا، اور جون 2020 میں، تینوں معروف کمپنیوں نے صنعت کے 7 دیگر مینوفیکچررز کے ساتھ مل کر 182mm وضاحت پر مبنی M10 سنگل کرسٹل ویفر جاری کیا۔

آج استعمال ہونے والا 183.75*182.2 سیل سائز 182mm تکنیکی بنیاد پر مبنی ہے۔ بالکل اسی طرح جیسے پہلے 156mm کنارے کی لمبائی بڑھ کر 158.75 ہو گئی، یہ ماڈیول کے سائز کو تبدیل کیے بغیر تکنیکی اپ گریڈ کے ذریعے سیل کے رقبے کو بڑھاتا ہے، جس سے بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

182 کنارے کی لمبائی والے ویفر کی منطق 210 کنارے کی لمبائی کے چھلانگ لگانے والے تعارف سے مختلف ہے۔ 182 صنعت کی موجودہ حدود کی شرائط کی بنیاد پر ایک الٹی استخراجی منطق کے ذریعے پیدا کیا گیا تھا۔ اہم حدود کی شرائط شپنگ کنٹینر کی اونچائی اور شیشے کی بھٹی کی چوڑائی تھیں۔ ان دو نکات نے طے کیا کہ ماڈیول کی چوڑائی کی بالائی حد 1133-1134mm کے درمیان ہے، جس کے نتیجے میں 6 کالم سیل لے آؤٹ کے لیے سیل کا سائز 182mm ہوتا ہے۔

ایک طرف، 182 ماڈیول کی طاقت پچھلے 50 ورژن 210 ماڈیول سے زیادہ ہے۔ اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ 182 ماڈیول نے مکمل طور پر پختہ 6 کالم لے آؤٹ اور 2 کٹ سیل تکنیکی حل کو جاری رکھا، جس میں بہتر مصنوعات کی کارکردگی اور ایک پختہ معاون بالائی اور زیریں سپلائی چین ہے۔ اس وقت صنعت کی سوچ کی منطق کے مطابق، 210 کو 6 کالم سیل لے آؤٹ میں نہیں بنایا جا سکتا تھا، کیونکہ نہ تو شیشے کی بھٹی اس کی حمایت کرتی تھی اور نہ ہی کنٹینر۔ ایسا لگتا تھا کہ 210 ایک ناکام حل بننے والا ہے۔

تاہم، 210 کیمپ کے رہنما Trina نے صنعت کے زیادہ تر پریکٹیشنرز کی مقررہ سوچ کو توڑا اور روایتی ڈیزائن کی منطق کو الٹ دیا، جس نے 6 کالم سیل لے آؤٹ اور 2 کٹ سیل پر مبنی 60 سیل 210 ماڈیول پروڈکٹ کو تیزی سے لانچ کیا، جس کی ماڈیول پاور 600W تک پہنچ گئی (2172*1303 سائز والا ماڈیول)۔

ٹرینا کا خیال تھا: اگر کنٹینر 6 کالم 210 ماڈیولز کی دو پرت والی سائیڈ پلیسمنٹ کو سپورٹ نہیں کرتا، تو ماڈیولز کو کنٹینر میں عمودی طور پر رکھیں؛ اگر شیشے کی بھٹی سپورٹ نہیں کرتی، تو شیشے کی فیکٹریوں کے ساتھ مل کر پروڈکشن لائن کو اپ گریڈ کریں؛ اگر 2 کٹ 210 سیل کا کرنٹ انورٹر کے لیے بہت زیادہ ہے، تو انورٹر مینوفیکچررز کے ساتھ مل کر نئی نسل کی مصنوعات تیار کریں۔ 2020 کے دوسرے نصف میں، ٹرینا نے مینوفیکچررز کے ایک گروپ کی قیادت کرتے ہوئے 600W+ انڈسٹری الائنس قائم کیا، جس کا مقصد پوری 210 انڈسٹری چین کی مربوط فروغ حاصل کرنا تھا۔

210 ماڈیول کے 6 سٹرنگ ورژن کی چوڑائی 1303mm تک پہنچ گئی اور اسے صرف کنٹینر میں عمودی طور پر رکھا جا سکتا تھا۔ عمودی جگہ کا تعین کچھ منظرناموں میں کچھ مسائل کا سبب بنتا تھا، اور بہت سے صارفین کو یہ طریقہ پسند نہیں تھا۔ اس مسئلے کا سامنا کرتے ہوئے، 2022 کے وسط میں، ٹرینا نے بہادری سے مستطیل ویفر حل تجویز کیا، جس نے 182mm210mm مستطیل ویفر لانچ کیا۔ مستطیل ویفر پر مبنی ماڈیول کی چوڑائی 1134mm ہے، جو روایتی 182 ماڈیول کی چوڑائی کے مطابق ہے، جبکہ لمبائی 238X ہے۔ پھر 2023 میں، Jinko، JA Solar، اور Longi سمیت 9 سرکردہ اداروں نے مشترکہ طور پر مستطیل ویفر ماڈیول کا سائز جاری کیا، جس کی تصدیق 23821134.

2382*1134 سائز کے ماڈیول کے لیے، ماضی کے مضمون کو دیکھنے کے لیے متن پر کلک کریں: 2382*1134 ماڈیول کا سنہری سائز کیوں ہے؟

آج 2026 میں، سائز کے تنازعات کے کئی سالوں کے بعد، PV انڈسٹری میں فی الحال تین مرکزی ویفر تصریحات ہیں: 183.75182.2mm، 210182.2mm، اور 210210mm۔ ان میں سے، 183.75182.2mm ویفر، 182 سیریز کے جدید ورژن کے طور پر، موجودہ صلاحیت کا فائدہ رکھتا ہے؛ 210182.2mm ویفر سے بنے ماڈیول کو سنہری سائز کہا جاتا ہے، PV برآمدات میں نقل و حمل کے کم اخراجات کے ساتھ، اور یہ 182 سیریز کے ماڈیول پروڈکشن لائنوں کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے؛ 210210mm ویفر کا مارکیٹ شیئر بھی آہستہ آہستہ بڑھ رہا ہے۔

Ooitech نقطہ نظر

Ooitech کا خیال ہے: PV ویفر سائز کا 100mm سے 210mm تک ارتقاء بنیادی طور پر پوری انڈسٹری چین میں ایک باہمی تعاون پر مبنی اپ گریڈ ہے، جس میں پیداواری اکائیوں کو بڑھا کر یونٹ لاگت کم کی جاتی ہے اور فوائد کو نیچے کی طرف منتقل کیا جاتا ہے۔