常传波：铸锭技术效率仍有较大提升空间

2019-09-05 17:08

9月5日，2019 CITPV中国国际光伏技术论坛在杭州举行。荣德新能源科技有限公司技术研发部高级经理常传波指出，铸锭技术效率提升仍有较大空间，相比直拉单晶，铸锭单晶规模生产历史短，技术研发和实际运营投入都相差很多，但目前结果已证明铸锭单晶具备产品更完美，性价比更高的能力。

常传波介绍了铸锭技术的发展趋势和应用研究，“铸锭技术历经常规多晶－准单晶－高效多晶－铸锭单晶的阶梯式发展；对于铸锭技术，无所谓多晶还是单晶，只是在不同时期生产不同的更高性价比的产品。”

在铸锭技术的起源与产业化发展方面，常传波表示，Ciszek 早在1979年就提出在坩埚底部铺设籽晶的方法生产铸造单晶硅，2006年BP Solar第一次证实可以在工业化的尺寸上生产铸造单晶硅。

在诞生之初，铸锭技术因为性价比优势迅速占领市场，投料量大，单位电耗低，单晶公斤电耗60度，多晶公斤电耗10度（2009年），硅料容忍度宽，克服硅料短缺困难，操作易上手，更易规模化生产。但传统铸造多晶晶粒不受控，并伴随大量孪晶，日本学者提出枝晶形核技术，未能产业化，学术界有报道大晶粒技术，产业化实验未见明显提升，后被放弃。2010-2011年，准单晶／类单晶产品兴起，效率分布宽，单晶面积低＆有晶花硅片市场接受度低等问题始终未能得到根本解决，2012年逐渐被放弃。

2012年起，高效多晶因为其效率提升稳定，成本增加少迅速取代传统铸造多晶和准单晶产品。“以形核／孵化材料不同区分半熔和全熔，半熔高效多晶形核材料为同质多晶硅，全熔高效多晶形核材料为异质材料如SiO2／SiC等。”

在这个过程当中荣德新能源创立了全熔和半熔技术。“与半熔相比，荣德独创的全熔高效技术除了具有成本优势外，高效多晶效率差距和单晶始终保持在1．5％以内。在晶粒控制方面，全熔高效和半熔高效随机晶界比例一致，批产效率和效率极限都没有区别，重点在于工艺管控。”

尽管新一代铸锭单晶技术具有媲美单晶的位错表现，效率差距＜0．3％，硅料容忍度高，光衰更低，公斤电耗相比单晶低，方片无倒角更适合半片、叠瓦等特点，但也面临效率绝对值及集中度不够，成本竞争力，切片良率，需要规模化生产加快成本下降速率和品质稳定提升等挑战。

常传波表示，荣德的铸锭单晶产品目前已批量生产，166甚至更大尺寸的铸锭单晶性价比优势更大，组件功率与单晶差距5－10W，最新结果基本可控制在5W以内。

对于未来多晶技术发展的展望，常传波认为，铸锭技术效率提升仍有较大空间，细节化的工艺控制很重要，消除炉台差异等；铸锭技术更容易提升硅片尺寸，更容易提升组件功率。