太阳能电池准单晶技术概况.PDF

2011年十月刊 Solarzoom光伏杂志 技术工艺/Technical process 太阳能电池准单晶技术概况 Solarzoom编辑部 引言 在快速发展的光伏产业中，高效率和低成本，一直是两个主要的竞争点。号称拥有着与多晶硅相当成本， 与单晶硅相媲美的电池转换效率的准单晶产品一直以来为大家所关注。而 2011，无疑是准单晶技术的一个里 程碑。6 月 8 日，德国 Intersolar 展会上，晶澳宣布其 Maple 系列产品正式量产；6 月 18 日，凤凰光伏宣布 其准单晶硅片全球首发；7月，昱辉宣布其完成54.8mw virtus硅片及20mw virtus 组件的出货；紧接着协鑫 宣布其准单晶完成商业化量产；其他厂家如 LDK、尚德、天合和晶科等也紧随其后，纷纷发布其准单晶产品的 进展。那么，准单晶到底是什么？有什么优势？是怎样做出来的？现就这些问题做一个科普性的介绍。 制的参数太多，无籽晶铸锭工艺显得尤为困难。 1.准单晶技术简介 （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 1.1传统的单晶硅和多晶硅技术 杂元素放置在坩埚中，籽晶一般位于坩埚底部， 　　我们知道，单晶硅一般是采用直拉法（CZ 再加热融化硅料，并保持籽晶不被完全融掉，最 法）制得，用特定晶向的单晶籽晶进行引晶，经 后控制降温，调节固液相的温度梯度，确保单晶 过旋转提拉得到目标晶向的单晶硅棒，所得产品 从籽晶位置开始生长。 仅含一个晶粒，具有低缺陷、高转换效率等特点。 目前，单晶硅电池片大规模生产的转换效率已经 2.2温度控制和工艺控制 达到 18%，但是该方法对原料及操作要求高，且 准单晶铸锭对温度控制和工艺控制提出了很 单次投料少，产品成本较高，太阳能电池衰减较 高的要求。为了满足准单晶铸锭的要求，铸锭 大。多晶硅主要是采用定向凝固方法制得，单次 炉必须有严格的温度梯度及凝固速度控制，适 投料量大，具有易操作、低成本等特点，电池片 合的界面形状，成核或单晶控制，流动控制。 衰减比单晶硅片小很多，但在传统铸锭条件下， 目前已有多个厂家可以提供准单晶铸锭设备， 在铸锭多晶中往往含有大量晶界及缺陷，使得多 如绍兴精功 JJL500/JJL660/JJL800(G6), 美国 晶硅太阳能电池的转换效率较单晶硅电池约低 GT DSS450HP/DSS650(G5)，北京京运通 JZ460/ 1.5%~2%。 JZ660(G6)， 德 国 ALD SCU450/SCU800， 法 国 Cyberstar 650/800。另外，欧美日厂家如REC（ALD 1.2准单晶技术 改进型），Schott Solar （VGF），京瓷（VGF 准单晶技术的核心是单晶铸锭技术，采用铸 类型）都有专门设计的炉子，效果不错。 锭工艺生产出的类似单晶甚至全单晶的产品，将 其中ALD早期为BP solar产品研发过设备。 单晶硅及多晶硅的优势相合。相较于多晶，准单 早在2006年，Bp solar 已围绕铸锭单晶这一主 晶硅片晶界少，位错密度低；太阳能电池转换效 题做了较多工作，并开发了 MONO2 产品，其专利 率高达 17.5% 以上。与单晶硅片相比，准单晶电 US2007/0169684A1报道了多种方法。其中有一种 池的光致衰减低约 1/4 ～ 1/2；投炉料大，生产 方法