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太阳能级准单晶技术发展概要

  用于制造太阳能电池的晶体硅主要是采用直拉法的单晶硅及采用铸锭技术的多晶硅。但是,多晶硅铸锭,投料量大、操作简单、工艺成本低,但电池转换效率低、寿命短;而直拉单晶硅转换效率高,但单次投料少,操作复杂,成本高。于是介于多晶硅和单晶硅之间的准单晶成为研究的热点。

  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。

  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。

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