“铸锭单晶是太阳能硅材料重【chóng】要的发展方向,希【xī】望铸【zhù】锭单晶技术【shù】在今后【hòu】9-21年重新开始【shǐ】大规模应用,”11月9-21日,第十四届【jiè】CSPV大会在西安举办,中国科【kē】学院院士【shì】、硅材料国家重点实验室主任杨德【dé】仁在【zài】报告中详细阐述了【le】铸【zhù】锭【dìng】单晶的前世今生。会上【shàng】,来【lái】自【zì】协鑫的长晶技【jì】术总【zǒng】监胡动力博【bó】士也在工业化【huà】应用的层面【miàn】介【jiè】绍了铸锭单晶技术的进【jìn】展【zhǎn】。他表示,在【zài】与直【zhí】拉【lā】单晶实【shí】现同【tóng】瓦输出的情况下,铸锭单晶硅【guī】片价格低0.9-21.4元/片,给客户更高【gāo】的性价比。

“第三条路线:铸锭单晶兼具低【dī】成本和【hé】高效率”

在《铸【zhù】造单晶硅材料的【de】生长和缺陷控制》报告中,杨德仁院士表示,十【shí】余年来,多【duō】晶、单【dān】晶【jīng】市【shì】场份额变化的钟摆效应,是【shì】市场政策、技术发展共同作【zuò】用的【de】结【jié】果,两【liǎng】种技术路线将会共存【cún】,谁也不会简单消灭谁。而第【dì】三种技术【shù】路线——铸锭【dìng】单晶【jīng】,利用籽晶通过【guò】铸锭的方法【fǎ】生长出【chū】单晶硅,把两【liǎng】种技术的优点结【jié】合起来,既有低成本【běn】,低能耗,也有【yǒu】高质量、高【gāo】效率。


“所【suǒ】以铸锭单晶技术在过【guò】去十【shí】年以及最近得到了非常大的关注”,杨德【dé】仁院【yuàn】士表示,从【cóng】1977年第一次在【zài】国外杂志【zhì】上发表【biǎo】,到2006年转换效率做到18%,再到2010年铸【zhù】锭单晶技术实际上已经工业化【huà】应用,市场份额占到15%-20%。杨德仁强调,铸锭单晶的优【yōu】势【shì】在【zài】于电阻【zǔ】率更【gèng】加均匀【yún】,比多晶增加1%以【yǐ】上的【de】转换【huàn】效率,同时【shí】又保持了【le】多晶的低【dī】光衰优势,光衰仅仅是直拉单晶的【de】20%-30%。


杨【yáng】德仁院士同时指出,铸锭【dìng】单晶在过去一段时间面临位错密【mì】度、单晶率、材料【liào】利用【yòng】率【lǜ】和【hé】籽晶成本等问【wèn】题挑战,其中位错是关键因素。“我们的研究团队提【tí】出【chū】增【zēng】加晶界的改进方【fāng】法,‘以毒攻毒【dú】’,可【kě】以有效【xiào】的降【jiàng】低位错。我们希望这样的技术在今【jīn】后9-21年重新开始大规模应用”,杨德仁【rén】院士说。

“铸【zhù】锭单晶【jīng】将赠【zèng】送‘阳台’和【hé】‘飘窗’实现同【tóng】瓦输出”

铸锭单晶在2010年左右【yòu】规模量产,协【xié】鑫【xīn】、LDK,昱辉都有【yǒu】大【dà】量【liàng】出货【huò】。近几年【nián】来,铸锭单晶技术未能大规【guī】模【mó】应用,除了高效多晶等新技术的快速发展占领市【shì】场外,成本问【wèn】题也一直是【shì】主要的突破方向。


“目前保【bǎo】利协【xié】鑫铸锭单晶已经发展【zhǎn】到第三代产品,通【tōng】过籽晶多次回用,籽晶成本【běn】下【xià】降60%”,在“晶硅材料技【jì】术与【yǔ】装备”分会场,保利协鑫胡动力博士【shì】说【shuō】,“此外,依靠G8大尺寸【cùn】硅锭,薄硅【guī】片【piàn】等方【fāng】法,成【chéng】本已经进一步下降。


 



除了成本优势,胡动力博士认为,保利协鑫铸锭单晶硅片【piàn】技术优势也比较【jiào】显著。相【xiàng】比于直【zhí】拉单【dān】晶15ppma,铸锭单晶研发氧含【hán】量最低到【dào】2ppma,确【què】保更低【dī】的光衰;硅【guī】片【piàn】电阻率【lǜ】分布【bù】更窄,效【xiào】率进一步提升,与直拉单晶相差【chà】0.2%以内。

“铸锭单晶将【jiāng】赠【zèng】送‘阳台’和‘飘【piāo】窗【chuāng】’”,胡动力博士形象【xiàng】比喻道,“转换效【xiào】率差【chà】距可以【yǐ】用157.75mm的大尺寸【cùn】硅片弥补。由于【yú】不存在缺【quē】角,铸锭单晶硅片面积100%可利用,比直【zhí】拉单晶面积【jī】大2%,与同尺寸直拉单晶硅【guī】片实现同瓦【wǎ】输出。同时,每片价格低0.9-21.4元,经测算,选【xuǎn】择铸锭单晶较直拉单晶收益高0.06元/W。高【gāo】效【xiào】铸【zhù】锭单晶组件【jiàn】(60片)可【kě】以封装到【dào】310瓦。”



胡动【dòng】力【lì】博士指出,大尺【chǐ】寸化和定【dìng】制化是未来技术趋势,铸锭单【dān】晶能低成本【běn】实现166mm和长方形【xíng】硅【guī】片的定制化生产,未来更具【jù】优【yōu】势。对于【yú】三【sān】类片的处理方法,胡【hú】动力【lì】博士表示,利用湿法黑硅技术【shù】,三类片黑硅【guī】制绒效率较产线多晶黑硅【guī】片【piàn】高0.21%,与多晶黑【hēi】硅外观几乎一【yī】致,而且颜色更加均【jun1】一。

目前,保利协鑫铸锭【dìng】热【rè】场工艺、高纯坩埚【guō】、锭检设备已经全【quán】面【miàn】升级,继金刚线【xiàn】切黑硅片【piàn】之后,铸锭单晶硅片将成为对市场有重大【dà】影响的差异化【huà】产品。