单声道主流化

单囊藻毒素的PV上升很快。

在2019年太阳能市场中，单晶的最终优势几乎被普遍接受。但这与2014年底和2015年的情况相去甚远，当时Mono的市场份额仅下降了20％。当时，人们强烈反对Mono的快速增长的预测，并且完全不相信Mono会在2020年的某个时候超越Multi的预测。但是Mono出现的惊人步伐令人惊讶，并说明了性能，易于制造和成本效益的正确组合如何推动PV的快速变化。

三位一体

单晶硅在电池和模块效率方面一直优于多晶硅，但在2008年至2015年的中国成长年中，由于晶锭生长成本高和缺乏主流电池架构来利用单晶硅更高的批量质量而受到阻碍。这些因素共同导致了每瓦模块成本的竞争性提高。但是，三种技术在2014年末和2015年初的成熟（在铸锭，晶圆和电池步骤中各采用一种）导致单模模块成本快速降低，效率同时提高，从而将每瓦模块成本降低至市场领先水平。这些技术将在下面详细介绍。

高产单晶锭生长

在2000年代中期到后期，许多中国制造商安装了Czochralski（CZ）拉拔器，以期市场将很快增长，因为multi接近了人们普遍认为的性能极限。

然而，multi仍然没有停滞不前，仍然保持着令人印象深刻的改进之路。物料和工艺成本的降低，再加上效率的稳步提高，使得单晶（由于其相对较高的铸锭制造成本）难以保持。在2000年代后期中国光伏产能扩张浪潮中安装的大多数定向凝固（DS）炉都是“第四代”，也就是说，它们用16块砖（四块砖宽乘四块砖深）生长了多锭，相对较大。边角砖的数量。虽然这些DS炉的每公斤结晶成本低得多（成本/ kg），但晶片质量受到限制。

但是，那个时代购买的几乎所有DS炉都可以低成本升级到第7代（即49块砖），有时甚至可以升级到更高的质量，中心砖的质量更高，因此平均晶片效率也随之提高。其他改进，包括种子增长和底部粗糙的坩埚，都有助于持续不断地提高效率，并继续超出预期。最终，与多人投注是愚人的游戏，这变得理所当然。这种想法使许多制造商对2015年Mono的复兴视而不见：他们有条件相信，在可预见的将来，多元将占主导地位。最终过渡到单声道时，将直接变为n型。

到2015年，多方面的“轻松获胜”变得越来越少。第七代以后的升级成本很高，效率提高的速度变得越来越难以维持，从而将更多的开发项目推向研发领域，并脱离了主流产品。同时，单晶锭技术的变化正在进行中，包括升级标准CZ工艺以实现坩埚充填-称为充填CZ。这伴随着其他显着的产量提高，包括从熔体中拉出生长的铸锭的速度的显着提高，部分原因是改进的铸锭冷却方法。

这些单晶锭制造方面的改进显着提高了CZ生产率，降低了能源成本，并允许在昂贵的坩埚和石墨热区的有限使用寿命内拉出更多的晶锭，从而降低了每公斤总成本。尽管这些变化不足以使单晶锭成本与多晶锭成本持平，但它们大大缩小了差距。

金刚石线

锯技术的进步在2015年和2016年给了mono巨大的优势。用金刚石线代替标准的“浆线”工艺可通过多种方式降低晶圆成本。除了可以大幅减少切缝损失之外，它还使制造商能够显着提高锯的生产率，减少现有设备的折旧，并能够以相对较低的成本进行大幅扩容。

这些金刚石线的优点仅适用于单晶，因为金刚石锯片的表面形态不适合多晶片工艺中使用的异质纹理工艺。最初，不再需要使用昂贵的碳化硅/聚乙二醇（SiC / PEG）浆料而节省的成本被较高的线材成本所抵消。但是随着许多低成本，高质量的中国制造商的出现并从国外生产商那里夺取了份额，金刚石线材的价格开始急剧下降，从2014年的每公里80美元以上到2016年的每公里40美元以下。线材成本的持续下降（今天已接近20美元/公里），线材直径的减小（随之而来的是减少切缝损失，因此每块砖更多的晶片，这意味着每块砖成本更低的每块砖收益更多），切割速度提高了继续降低了晶片成本，这为mono提供了关键优势。

直到2017年，多晶片制绒工艺才开始广泛使用，从而实现了多锭金刚石线锯的锯切。时差是打开单声道广泛采用之门的关键因素。到2017年底，大多数单晶片加工已改用金刚线，尽管由于降低切缝损耗和减少焊丝用量，单晶硅仍然具有苗条的优势。

PERC

降低晶圆成本只是难题之一。同样重要的是主流的高性能电池结构，该结构利用了mono更高的晶片质量来提高电池功率。

输入PERC及其背面钝化。尽管PERC技术可同时在多层和单层基材上使用（尽管存在对光致降解或LID的担忧），但该工艺却使单色获得了不成比例的效率优势，从而进一步扩大了其在多层基材上的性能优势。大量的发展使高效的PERC电池在2015年以低成本成为可能：出现了具有成本效益的基于PECVD的解决方案，用于在p型电池的背面沉积氧化铝层；开发了合适​​的铝浆；以及部署了低价位的铝电解槽。用于制造后触点“通孔”的成本激光器。

mono PERC相对其多个BSF和多个PERC竞争对手所获得的效率提升在关键方面具有优势：他们降低了每瓦的总模块成本。电池效率的提高转化为模块效率的提高，从而降低了每瓦特材料清单（BOM）的总成本。

到2015年，大幅降低BOM成本的时代即将结束。基本上，多晶硅，玻璃，EVA，背板和其他关键材料的成本已大大降低，并且绝对降低成本的步伐正在放缓。为了进一步降低成本/功耗，变得有必要集中精力提高效率，而不是简单地降低BOM成本。在这种背景下，mono PERC所带来的效率提升足以弥补额外的铸锭成本。尽管Mono需要更高等级的多晶硅，但是Mono PERC的效率提高却抵消了这种原料成本的增加。