提升多晶硅的生產率主要是依靠改變硅錠的傳統結構。圖1和2分別是路線圖所展示的單晶硅和多晶硅硅錠的質量的增長趨勢。

根據規模經濟理論，設備的生產能力需要通過提升良率和生產線的產出率得以實現，從而降低勞動力成本和生產每個產品的平均設備成本。通過觀察硅錠生長制造工藝，硅片切片以及硅片清洗可以明顯的看出該趨勢。到2020年，多晶硅和單晶硅硅錠的生長將比2010年分別增加45%和20%（見圖3）。線鋸產出將在如圖4所示的時間內增加50%。

圖5說明，到2020年，電池生產中的機械良率損失將下降至1%以下。這也包括了更薄的硅片的引入。

設備的正常運行時間是基于SEMI標準E10，這也是優化生產線的另一個重要因素。為了使正常運行時間如圖6所示大于96%，需要對金屬化工藝進行優化。

降低每片電池的設備成本的方法是增加系統的產出率。為了與電池生產線的產出率相匹配，前段（化學和熱工藝）與后段（金屬化與分選）需要具有相同的產能。表1是在同步的前段和后段工藝下，我們所預計的產出率數值。2015年轉向更先進的金屬化技術將彌補目前的差距。有必要對新設備進行改進，從而減少折舊并降低勞動力成本。

圖7是由制造技術和設備所帶動的新電池fab每MWp的投資降低趨勢。該數據是基于參與調查的電池制造公司所提供的數據。

該估計的基礎是當下電池的概念，增加的工藝步驟極其有限。圖8是組件制造的預計良率。數據說明了除了正在進行的硅片減薄和新線鋸技術之外的持續技術改進。為了在2015年之后在<150μm的電池上獲得>99.3%的良率，需要改善互連技術和消除應力的支持結構。在2015年之前需要在量產中采用無鉛焊接，并引入無鉛電池金屬化技術。

為了減少占地面積，組件制造設備需要占有更小的面積（見圖9）并具有更高的產出率。更高的產出率需要結合持續的進步以及新的技術發展，尤其是互聯技術和封裝工藝。這就需要新的封裝材料和更短的工藝時間。預計到2015年，互聯技術將有很大的發展，背接觸電池概念將被引進。
隨著組件制造設備的正常運行時間和產出率將增加（見圖10），相應的操作工數量將減少。

 
工藝——技術
除了制造參數外，轉化效率也預計會得以提升。下面將重點介紹實現這一改進的工藝參數。從電池制造的角度看，反應需求的一個必要的要求是總厚度變化（TTV）的減小。硅片的TTV應該在沒有任何多余成本的條件下不超過總厚度的10%（見圖11）。

如圖12所示，另一個富有挑戰性的參數是kerf loss。隨著硅片厚度的減薄，kerf loss也必須隨之減小以實現硅消耗量的顯著下降。隨著寶石線鋸工藝的引入， 該目標將得以實現。

光伏電池正面和背面以及多晶硅材料的再復合損失必須減小。描述再復合損失的一個辦法是再復合電流J0bulk、J0front、J0rear，它們分別描述的是塊狀材料、電池正面和背面的再復合損失。圖13是所有再復合電流的降低趨勢。

再復合電流可以測量，也可以從IV曲線中獲得，前提是J0已知。鋁背場（BSF）的電池的背面再復合電流的值無法低于200fA/cm²。另外背面的反射率也需要改善。業界已經引入了更好的鈍化工藝，同時也需要具有優化CoO的工藝設備。J0bulk的降低是由多晶硅工藝的進步帶來的。準單晶材料的引入明顯的改善了J0bulk。背面鈍化工藝也將引入。

從電池組件獲得盡可能大的功率是非常關鍵的。描述該性能的參數是組件-電池功率比，定義為組件功率/(電池功率x 電池數目)。如圖14所示，對于多晶硅電池來說，該比率為98%，單晶硅為96%。2013年，預計該比率將增長1%，這主要是由于AR玻璃的引入。從2015年開始，新的互連技術和封裝材料將使該比率進一步提升1%。