“第三條路線(xiàn)：鑄錠單晶兼具低成本和高效率”
在《鑄造單晶硅材料的生長(cháng)和缺陷控制》報告中，楊德仁院士表示，十余年來(lái)，多晶、單晶市場(chǎng)份額變化的鐘擺效應，是市場(chǎng)政策、技術(shù)發(fā)展共同作用的結果，兩種技術(shù)路線(xiàn)將會(huì )共存，誰(shuí)也不會(huì )簡(jiǎn)單消滅誰(shuí)。而第三種技術(shù)路線(xiàn)——鑄錠單晶，利用籽晶通過(guò)鑄錠的方法生長(cháng)出單晶硅，把兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結合起來(lái)，既有低成本，低能耗，也有高質(zhì)量、高效率。
“所以鑄錠單晶技術(shù)在過(guò)去十年以及最近得到了非常大的關(guān)注”，楊德仁院士表示，從1977年第一次在國外雜志上發(fā)表，到2006年轉換效率做到18%，再到2010年鑄錠單晶技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)工業(yè)化應用，市場(chǎng)份額占到15%-20%。楊德仁強調，鑄錠單晶的優(yōu)勢在于電阻率更加均勻，比多晶增加1%以上的轉換效率，同時(shí)又保持了多晶的低光衰優(yōu)勢，光衰僅僅是直拉單晶的20%-30%。
楊德仁院士同時(shí)指出，鑄錠單晶在過(guò)去一段時(shí)間面臨位錯密度、單晶率、材料利用率和籽晶成本等問(wèn)題挑戰，其中位錯是關(guān)鍵因素。“我們的研究團隊提出增加晶界的改進(jìn)方法，‘以毒攻毒’，可以有效的降低位錯。我們希望這樣的技術(shù)在今后1-2年重新開(kāi)始大規模應用”，楊德仁院士說(shuō)。
“鑄錠單晶將贈送‘陽(yáng)臺’和‘飄窗’實(shí)現同瓦輸出”
鑄錠單晶在2010年左右規模量產(chǎn)，協(xié)鑫、LDK，昱輝都有大量出貨。近幾年來(lái)，鑄錠單晶技術(shù)未能大規模應用，除了高效多晶等新技術(shù)的快速發(fā)展占領(lǐng)市場(chǎng)外，成本問(wèn)題也一直是主要的突破方向。
“目前保利協(xié)鑫鑄錠單晶已經(jīng)發(fā)展到第三代產(chǎn)品，通過(guò)籽晶多次回用，籽晶成本下降60%”，在“晶硅材料技術(shù)與裝備”分會(huì )場(chǎng)，保利協(xié)鑫胡動(dòng)力博士說(shuō)，“此外，依靠G8大尺寸硅錠，薄硅片等方法，成本已經(jīng)進(jìn)一步下降。
除了成本優(yōu)勢，胡動(dòng)力博士認為，保利協(xié)鑫鑄錠單晶硅片技術(shù)優(yōu)勢也比較顯著(zhù)。相比于直拉單晶15ppma，鑄錠單晶研發(fā)氧含量最低到2ppma,確保更低的光衰；硅片電阻率分布更窄，效率進(jìn)一步提升，與直拉單晶相差0.2%以?xún)取?/div>
“鑄錠單晶將贈送‘陽(yáng)臺’和‘飄窗’”，胡動(dòng)力博士形象比喻道，“轉換效率差距可以用157.75mm的大尺寸硅片彌補。由于不存在缺角，鑄錠單晶硅片面積100%可利用，比直拉單晶面積大2%，與同尺寸直拉單晶硅片實(shí)現同瓦輸出。同時(shí)，每片價(jià)格低0.3-0.4元，經(jīng)測算，選擇鑄錠單晶較直拉單晶收益高0.06元/W。高效鑄錠單晶組件（60片）可以封裝到310瓦。”
胡動(dòng)力博士指出，大尺寸化和定制化是未來(lái)技術(shù)趨勢，鑄錠單晶能低成本實(shí)現166mm和長(cháng)方形硅片的定制化生產(chǎn)，未來(lái)更具優(yōu)勢。對于三類(lèi)片的處理方法，胡動(dòng)力博士表示，利用濕法黑硅技術(shù)，三類(lèi)片黑硅制絨效率較產(chǎn)線(xiàn)多晶黑硅片高0.21%，與多晶黑硅外觀(guān)幾乎一致，而且顏色更加均一。
目前，保利協(xié)鑫鑄錠熱場(chǎng)工藝、高純坩堝、錠檢設備已經(jīng)全面升級，繼金剛線(xiàn)切黑硅片之后，鑄錠單晶硅片將成為對市場(chǎng)有重大影響的差異化產(chǎn)品。
