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准单晶其他信息

2018/06/19153 作者:佚名
导读: 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

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;

4.通过直拉法生产的单晶硅棒为圆柱形,制作太阳能电池片时需要将四周切掉,所有硅料利用率仅由50%左右,而准单晶铸锭法生产的方形单晶硅锭为方形,所以硅料利用率可以提升至65%;

5.工艺成本上,直拉单晶成本为160 元人民币/公斤,准单晶铸锭的成本仅为60 人民币/公斤,因此可以影响整个生产链的生产成本降低10%左右。

准单晶硅铸锭技术和普通多晶技术相比有如下优势:

1.电池片效率高,大晶粒硅片(100)面积大于70%,平均效率大于17.6%,较同条线普通多晶硅高出1.0%~1.3%;

2.制绒后可在表面得到焰光作用较好的金字塔结构,减少反射率;

3.整锭平均效率较常规锭高出0.5%~1.0%。

四,准单晶研发与量产的决定性因素

1.准单晶技术研发要点

(1)温度梯度改进。针对热场研发以改良温度梯度,同时还要注意热场保护;

(2)晶种制备。研究发现,准单晶晶种制备方向将朝着超大超薄的方向发展;

(3)精确熔化控制。这一环节非常难以控制,它决定准单晶是否能够稳定生产,因此需要一个与之对应的精准熔化控制设备。据了解,为获得稳定的控制工艺,凤凰光伏开发了一套针对准单晶专用的晶种融化控制设备,可以在0.5mm 的时候进入长晶阶段;

(4)位错密度。在很多生产过程中,效率衰减总是不可避免,为此把位错密度控制到最低,是此项工艺的关键;

(5)边角多晶控制,即合理有效控制边角多晶的比例;

(6)铸锭良率提升。目前良率大约在40%~60%之间,还有待提高。

2.准单晶量产决定性因素

(1)可行的工艺路线。如果开发出的准单晶没有可行的工艺路线,准单晶产品将只能处于实验室阶段;

(2)是稳定的控制方法;

(3)精准熔化控制设备;

(4)低廉的改造成本及生产成本,即在原有铸锭炉的基础上实现转型,从而降低成本。

五,工艺流程

将直拉法得到的(100)晶向单晶棒进行开方,得到断面尺寸为156×156mm 的方柱,将其切成40~50mm 厚的块状籽晶。将25 块籽晶按5×5 的方式紧密排列平铺在内部尺寸为840×840×400mm 的标准石英坩埚内。在坩埚底部,放置时尽量使籽晶居中,即周边籽晶的最边沿面距坩埚内壁尺寸相近。籽晶上面再放置原生多晶,包括籽晶在内共装料430kg,掺杂剂为硼、稼或磷,掺杂后目标晶体的电阻率为1.50~2.0Ω.cm。装料后抽真空,控制功率进行加热;进入熔化阶段后,采用温度控制分段加温,到熔化最后一步将加热器控制温度调节至1540℃,保持至籽晶熔化阶段,待坩埚底部温度为1350℃,且底部升温速率为0.07℃/min 上下时,结束熔化步骤,跳转至长晶阶段。进入长晶阶段,快速将温度由1540℃降至1440℃,并关闭隔热板(笼)保持1h,之后将隔热板(笼)快速打开5cm,底部散热实现定向凝固,待界面生长平稳后,再分段将温度降1415℃,隔热板(笼)打开速度先后按0.5cm/h、0.7cm/h 的速度打开至20cm,达到稳定长晶。

将上述长成后的硅晶体,经退火、冷却得到硅锭。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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