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准单晶技术总结

2012-04-17 09:06

　　准单晶技术总结

　　一，准单晶的概念

　　准单晶（Mono Like ）是基于多晶铸锭的工艺，在长晶时通过部分使用单晶籽晶，获得外观和电性能均类似单晶的多晶硅片。这种通过铸锭的方式形成单晶硅的技术，其功耗只比普通多晶硅多5%，所生产的单晶硅的质量接近直拉单晶硅。简单地说，这种技术就是用多晶硅的成本，生产单晶硅的技术。

　　二，准单晶的生产工艺

　　准单晶主要有两种铸锭技术：

　　（1）无籽晶铸锭。无籽晶引导铸锭工艺对晶核初期成长控制过程要求很高。一种方法是使用底部开槽的坩埚。这种方式的要点是精密控制定向凝固时的温度梯度和晶体生长速度来提高多晶晶粒的尺寸大小，槽的尺寸以及冷却速度决定了晶粒的尺寸，凹槽有助于增大晶粒。因为需要控制的参数太多，无籽晶铸锭工艺显得尤为困难。其要点是精密控制定向凝固时的温度梯度和晶体生长速度来提高多晶晶粒的尺寸大小，形成所谓的准单晶。这种准单晶硅片的晶界数量远小于普通的多晶硅片。无籽晶的单晶铸锭技术难点在于控温。

　　（2）有籽晶铸锭。当下量产的准单晶技术大部分为有籽晶铸锭。这种技术先把籽晶、硅料掺杂元素放置在坩埚中，籽晶一般位于坩埚底部，再加热融化硅料，并保持籽晶不被完全融掉，最后控制降温，调节固液相的温度梯度，确保单晶从籽晶位置开始生长。这种技术的难点在于确保在熔化硅料阶段，籽晶不被完全融化，还有控制好温度梯度的分布，这个是提高晶体生长速度和晶体质量的关键。

　　三，准单晶产品的优势

　　1.转换效率高于普通多晶，接近直拉单晶电池片。

　　2.与普通多晶电池片相比LID 基本无变化，性能稳定。

　　3.比起普通多晶，组件功率提升明显，单位成本降低。

　　4.可封装250 瓦（60 片排布），或300 瓦（72 片排布）的大组件。

　　5.适用于对安装面积有限制要求的特殊场合。

　　单晶硅电池虽然具备晶体缺陷少、织结构工艺下反射率低、机械强度高等优势，但其成本较高、光衰严重、电耗也高。多晶硅电池较单晶硅电池相比能耗少、衰减低、成本低，不过转换效率较差。直拉单晶和准单晶铸锭对比：

　　1.直拉单晶方法生产的单晶硅制造的太阳能电池最高转换效率为18.5%，采用准单晶铸锭生产的硅材料所制造的太阳能电池转换效率为18.3%；

　　2.直拉单晶硅每炉的投料约为100 公斤，准单晶硅铸锭炉的单次投料达到430 公斤，投料量增加为前者的四倍；

　　3.基于直拉单晶硅材料生产的电池片的衰减率为2%以上，基于准单晶铸锭所生产的电池片衰减率降低至0.5%以下，并且性能更稳定；

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