“铸锭单晶是太阳能【néng】硅【guī】材料重要【yào】的发展方向,希望【wàng】铸【zhù】锭单【dān】晶技术在今【jīn】后9-21年重新开始大规模【mó】应【yīng】用,”11月9-21日,第十四【sì】届CSPV大【dà】会在西安举办,中国科学院院士、硅【guī】材料国家重点实验室主任杨德仁在报告中详细【xì】阐述了铸锭单晶的【de】前世今生【shēng】。会【huì】上,来【lái】自协【xié】鑫【xīn】的长晶技术总监胡动力博【bó】士【shì】也在工业化【huà】应用的层【céng】面介绍了铸锭单晶【jīng】技术的进展。他表示,在【zài】与直拉【lā】单晶【jīng】实【shí】现同瓦输出的情【qíng】况下,铸锭单晶硅片价格低0.9-21.4元/片,给客户更高的性价【jià】比。

“第【dì】三条路线:铸锭单晶兼具低【dī】成本【běn】和高效率”

在《铸造单晶硅材【cái】料的【de】生长和缺陷控制》报告中【zhōng】,杨德仁院士【shì】表示,十余年【nián】来,多【duō】晶、单晶市场份额变化的钟摆效应,是市场政策【cè】、技术发展共【gòng】同作用的结果,两种技术路线将【jiāng】会【huì】共存【cún】,谁也不会简单【dān】消灭【miè】谁。而第【dì】三种技术路线【xiàn】——铸锭单晶,利【lì】用籽晶通过【guò】铸锭的方法生长出【chū】单晶硅,把两种技术【shù】的优点【diǎn】结合起来【lái】,既有低成【chéng】本,低能耗,也有高质量、高【gāo】效率【lǜ】。


“所以【yǐ】铸锭单晶【jīng】技术在过去十年【nián】以及最近得到了非【fēi】常【cháng】大的关注”,杨德仁【rén】院【yuàn】士表示【shì】,从1977年第一次在【zài】国外杂志上发表,到【dào】2006年转【zhuǎn】换【huàn】效率做到18%,再【zài】到2010年铸锭单【dān】晶技术【shù】实【shí】际上已经工业化应用【yòng】,市场份额占到15%-20%。杨德【dé】仁强调,铸锭单晶的【de】优势【shì】在于电阻【zǔ】率更加均匀,比多晶增加1%以上的【de】转换效率【lǜ】,同【tóng】时又保持了多晶的低光衰【shuāi】优势,光【guāng】衰仅仅是直拉单晶的20%-30%。


杨德仁院士同【tóng】时指出,铸锭单【dān】晶在过去一【yī】段时【shí】间【jiān】面临位【wèi】错密度【dù】、单晶率、材料利用率和籽晶成本等问题【tí】挑战,其中位错是【shì】关键因素。“我【wǒ】们的研究团队提出增加晶界的改进方【fāng】法,‘以毒攻【gōng】毒’,可以有效的降【jiàng】低位【wèi】错【cuò】。我们希望这样的技【jì】术【shù】在今后9-21年重新开始大规模应用”,杨【yáng】德仁院士说。

“铸锭单晶将赠送‘阳台’和‘飘【piāo】窗【chuāng】’实现同瓦【wǎ】输【shū】出”

铸锭单晶在2010年【nián】左右规【guī】模【mó】量【liàng】产,协鑫、LDK,昱辉都有大【dà】量出货。近几年【nián】来,铸锭单【dān】晶技术未能【néng】大规模应用,除了高效【xiào】多晶等新技【jì】术的【de】快速【sù】发【fā】展占领市【shì】场外,成本问题也一【yī】直是主要【yào】的突破方向。


“目前保利协鑫铸锭单晶已经发【fā】展到第三代产品,通过籽【zǐ】晶多【duō】次回用,籽晶成本下降60%”,在“晶硅材料技术【shù】与装备【bèi】”分【fèn】会【huì】场,保利协鑫胡动【dòng】力博士说,“此外,依【yī】靠G8大尺【chǐ】寸【cùn】硅锭,薄硅片等【děng】方法,成【chéng】本已经进一【yī】步下降。


 



除【chú】了成本【běn】优【yōu】势,胡动力博士认为,保利协鑫铸锭单晶硅片【piàn】技术优势也【yě】比【bǐ】较显著。相【xiàng】比于直拉【lā】单晶15ppma,铸锭单晶研【yán】发氧【yǎng】含量最低到2ppma,确【què】保更低的光衰;硅片电阻【zǔ】率【lǜ】分布更【gèng】窄,效率进一步提升,与直拉单晶相【xiàng】差0.2%以内。

“铸锭【dìng】单【dān】晶将赠送‘阳【yáng】台’和‘飘窗’”,胡动力博士形象【xiàng】比【bǐ】喻道,“转【zhuǎn】换效【xiào】率差距可以用157.75mm的大尺寸硅片弥【mí】补。由【yóu】于不存在缺【quē】角,铸锭单晶硅片面积100%可利用,比直拉单晶【jīng】面【miàn】积大2%,与同尺寸直拉单晶硅片实现【xiàn】同瓦输出。同时,每片价格【gé】低0.9-21.4元,经测算【suàn】,选择【zé】铸锭【dìng】单晶较直拉单晶收益【yì】高0.06元/W。高效铸锭单晶组件(60片【piàn】)可【kě】以封装【zhuāng】到【dào】310瓦。”



胡动【dòng】力博士指出,大【dà】尺寸化和定【dìng】制化是【shì】未来【lái】技术【shù】趋势,铸锭单晶能低成本实现166mm和长【zhǎng】方形【xíng】硅片【piàn】的定制化【huà】生产,未来更具优【yōu】势。对于三类【lèi】片的处【chù】理方法,胡动力【lì】博士表示【shì】,利用湿法【fǎ】黑硅技术,三类片黑硅制绒效率较【jiào】产线多晶黑【hēi】硅片【piàn】高0.21%,与【yǔ】多晶黑硅【guī】外观几乎一致,而且颜色更加均一。

目【mù】前,保利协鑫铸锭热场工艺、高纯坩埚、锭检设备【bèi】已经全【quán】面【miàn】升【shēng】级,继金刚线切黑硅片之【zhī】后,铸锭【dìng】单晶【jīng】硅片将成为对市【shì】场有重大影响的差异化产品。