多晶铸锭的前世今生

摘要：相比于直拉单晶硅，定向凝固铸造法生产的晶体硅材料具有更好的性价比，但含有较多的杂质、位错等晶体缺陷。更高品质、更低成本的太阳能电池始终是业界追寻的目标。本文以传统铸造法生长多晶硅技术为基础，介绍了目前几种主流的晶体硅铸造工艺方法，包括全熔工艺制备多晶硅锭，半熔工艺生长高效多

中国光伏产业经历了风风雨雨几十年，无论是技术，还是成本都经历了翻天覆地的变化，随着市场对于高效率太阳能电池的需求，多晶硅铸锭工艺也在一丁一点的发生着变化，作为电池片原材料的源头，多晶硅铸锭所扮演的角色也就不言而喻了。铸锭是将各种来源的硅料高温熔融后通过定向冷却结晶，使其形成硅锭的

摘要:太阳能光伏产业多晶硅片大多来源于定向凝固多晶铸锭方法。定向凝固多晶硅锭中心区硅棒底部常出现阴影区域，对多晶硅锭的品质及铸锭得料率有一定的影响。经实验研究分析，中心硅锭底部出现阴影的原因是在晶体生长初期，打开隔热笼，边角长晶速度相对比中心长晶速度快，固液界面呈凹状，熔体中杂质

11月16日，东营市科技成果鉴定会议暨东营市科技成果转化项目验收会议在大海新能源办公楼会议室举行，与会人员有山东理工大学、山东省科学院新材料所研究院、中国石油大学（华东）等多家科研院所的专家，东营市、广饶县科技局的领导也参加了验收活动。会上，大海新能源研究人员就铸锭掺镓降光衰技术研究

（一）退火降温退火指提供一个环境使硅锭的温度以一个缓慢的速度趋于一致，并保持一段时间。退火可以消除硅锭内部的应力，还能把长晶过程中存在的位错等缺陷给与一定程度的消除，使得晶体不容易碎裂。即便长晶很顺利，退火不当也会造成硅锭的破裂。对于下一步要进行切片用的铸锭来说，破裂就等于废品。如果仅仅是提纯而不需要铸锭，一个完整的硅锭也比破裂的规定便于处理，如去顶部和边皮等。因此，退火过程绝对不能忽视，不能因为长晶已经完成，到这个时候就大意处理。长晶完成后，由于顶部温度较高，因此，需要保持温度慢慢降温。通常，使功率从结晶时的功率按照一个很定的速率下降，同时，将保温体

在真空熔炼过后，还要经过一个降温稳定，就进入定向凝固阶段。这个过程既是多晶硅的晶体生长过程，也能够对回收料和冶金法多晶硅料中含有的杂质进行进一步的提纯。（一）定向凝固与分凝现象硅液中的杂质在硅液从底部开始凝固的时候，杂质趋向于向液体中运动，而不会停留在固体中。这个现象叫做分凝现象。在固液界面稳定的时候，杂质在固体中的数量与在液体中的数量的比值，叫做分凝系数。分凝系数小于1的杂质，在进行定向凝固的时候，都会趋向于向顶部富集。富集的数量和程度，取决于分凝系数的多少。一般来说，金属杂质的分凝系数都在10-3以下（铝大约是0.08），所以，定向凝固方式除杂，对

多晶硅铸锭通常分为加热、熔料、高温稳定、结晶、退火、冷却等六个阶段。本文介绍加热和熔料两个过程。（一）加热准备装好料后，再对炉内进行一遍检查，即可开炉。一般来说，要先对炉子进行抽真空。真空泵逐级打开后，开始通电加温。抽真空的过程虽然很简单，通常是先打开初级泵（机械、旋片或滑阀泵），从大气抽到2000Pa以下后，然后再打开罗茨泵，抽真空到10Pa左右；对于经过清洗的洁净块料，抽真空的顺序只要按照上述步骤进行即可。大约在真空度小于1000Pa时，就可以打开加热电源。在硅料加热时，可以根据经验采用恒定功率加热，考虑到硅料的热传导性不佳，而RDS3.0炉型采用

走进位于沛县经济开发区的中科多晶硅铸锭项目建设现场，头戴安全帽的工人们正紧张忙碌着，现场一派火热场景。“项目全部建成投产后，年可实现销售收入30亿元、利税5亿元。”项目相关负责人介绍说。中科多晶硅铸锭项目由徐州中晶光电科技有限公司投资兴建，总投资10亿元，新上铸锭炉100台套、太阳能电池组件生产线10条。项目分3年建设，其中一期投资3亿元，新上铸锭炉100台套，2015年底建成投产。截至目前，该项目厂房主体已完工，正在铺设厂区道路。为快速推进中科多晶硅铸锭项目建设，沛县经济开发区始终坚持“项目为零一切为零&rdquo

近日，光伏设备制造巨头中电48所与水力发电龙头企业五凌电力签订合作协议，共同开发运营大型地面集中式光伏电站及分布式光伏电站项目，这标志着湖南在开拓太阳能光伏应用市场方面取得新的突破。从去年至今，由于欧盟“双反”的国际光伏贸易壁垒，我国90%的光伏企业面临亏损、减产、停产，国内光伏行业不得不进行重新洗牌，而在中电48所的全资子公司湖南红太阳光电科技有限公司，不仅没有被拖入阴霾，反而逆势上扬。数据飘红 上半年实现销售额11亿记者走进红太阳光电的厂房车间，只见一排排摆放整齐的多晶硅炉全都亮起了绿灯，轰隆隆的机器运作声此起彼伏，这是红太

隆基股份公司的硅片主要型号有6英寸、6.5英寸、8英寸、最高可以拉到10英寸，目前主要销售8英寸硅片。目前公司硅片的产能为1GW左右，在国内外单晶硅片生产厂商中居于前列。分布式光伏发电在国内市场启动在即，单晶硅产品因相较于多晶硅更适宜分布式安装而备受市场青睐。记者认为，单晶硅拉制环节的工艺要求高于多晶硅铸锭，从多晶硅铸锭介入单晶硅拉制的技术难度较大。从中长期来看，作为行业龙头，公司的竞争优势非常明显，将从行业的整合中扩大市场份额。考虑到公司相比同行其他公司的竞争优势，在行业复苏时公司的业绩将率先得到好转。

土耳其光伏制造商KalyonSolarTechnologies本周举行了其安卡拉吉瓦工厂的开工仪式，总统埃尔多安(RecepTayyipErdogan)出席了开幕式。这家垂直整合工厂将进行太阳能硅锭、晶片、电池和组件的制造，初始产能为500兆瓦，未来将增至1吉瓦。这座1GW的太阳能发电厂耗资10亿美元，其安卡拉工厂的投资额为4亿美

在过去的几年中，太阳能电池板的价格暴跌，导致太阳能安装率大大高于大多数分析师的预期。但是，由于大多数节省成本的潜在领域已经被推到了极致，要想进一步降低成本变得越来越具有挑战性。现在，麻省理工学院和美国国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员概述了进一步削减成本的途径，这次是通过减薄

我叫刘志强，现任英利绿色能源硅片制造部经理，见证了英利第一块也是中国第一块240公斤多晶硅锭的出炉。（来源：微信公众号“光伏”ID：pvmagazine）2003年2月，刚入职英利的我还是一名光伏小白，当时，车间里已经引进了3台HEM多晶铸锭炉，那是中国最早的也是中国境内唯有的HEM多晶铸锭炉。由于设备及

中国太阳能制造商Solargiga今天在未经审计的上半年业绩发布前发布盈利预警。在8月30日星期五的董事会会议上宣布这些数据将会公布，铸锭，晶圆，电池和模块制造商警告投资者要承担比去年同期人民币1.04亿元（1480万美元）亏损更大的损失。虽然这家总部位于香港的公司强调今年推迟宣布北京新太阳能政策作

日本科学家在近日于韩国釜山召开的第二十五届太阳光发电国际会议上宣布，日本科学技术振兴机构中岛公式一雄领导的一个研究小组首次利用50厘米直径的标准石英坩埚，制作出40厘米直径以上的高品质硅铸块单晶体。目前的太阳能电池大部分是硅基电池，但其核心部分的硅结晶体品质较低且成本较高。太阳能电池

台湾最大的硅片生产商绿能科技(GET)日前与另一家台湾生产商旭晶(Eversol)针对硅锭生长以及硅片切片签订一份外包协议。绿能科技表示，其将从旭晶收购总计约1GW的多晶硅片，同时保留其2GW内部产能。绿能科技表示，该公司是世界第三大独立硅片生产商。该公司还指出，其正在寻求更多生产合作伙伴，并且将为

SolarWorld正计划在德国阿恩施塔特前博世(Bosch)太阳能生产设施增加总计500MW的单晶硅锭产能，并将该地点所有700MW太阳能电池生产升级到下一代钝化发射极背面电池(PERC)技术。据说该阿恩施塔特工厂引进单晶硅锭生产将在该工厂已经聘请八百三十人的基础上创造额外六十个就业岗位，据说其以满负荷运营。预计将于2015年第二季度开始提升硅锭产能。SolarWorld位于弗赖贝格的生产厂，配备硅片切片设备，将硅锭转换为硅片。SolarWorld数年来一直参与研发计划，并且从德国机构获得资金来大幅降低单晶提拉法单晶硅锭生产的成本。开发工作包括更大硅

（一）退火降温退火指提供一个环境使硅锭的温度以一个缓慢的速度趋于一致，并保持一段时间。退火可以消除硅锭内部的应力，还能把长晶过程中存在的位错等缺陷给与一定程度的消除，使得晶体不容易碎裂。即便长晶很顺利，退火不当也会造成硅锭的破裂。对于下一步要进行切片用的铸锭来说，破裂就等于废品。如果仅仅是提纯而不需要铸锭，一个完整的硅锭也比破裂的规定便于处理，如去顶部和边皮等。因此，退火过程绝对不能忽视，不能因为长晶已经完成，到这个时候就大意处理。长晶完成后，由于顶部温度较高，因此，需要保持温度慢慢降温。通常，使功率从结晶时的功率按照一个很定的速率下降，同时，将保温体

用于制造太阳能硅片的多晶硅锭的生长是一个相当复杂的工艺。硅锭生长工艺的目标在于优化硅锭合格率(所生产的可制成硅片的合格材料数量)和产出，并最终生产出可制成高效电池的材料，从而实现盈利丰厚的运营结果。为实现这一目标，硅锭生长工艺需要进行严格监控，并需对定向凝固炉在结晶工艺期间的无数种变量加以有效控制。现在有这样一种趋势认为“硅锭越大越好”，越大的一定就越好吗?本文将对一些与更大尺寸硅锭的生长及其对硅锭生长运营的经济影响有关的难题进行探讨。了解定向凝固工艺用于生产太阳能硅片的原料硅在硅锭生长工艺期间以一种高度控制的方式进行生长，从而

阳光能源公布，由附属锦州阳光拥有37%股权的锦州奥克阳光新能源（借款人）与银行订立融资协议，银行将提供贷款融资2亿元人民币（下同），就此，锦州阳光订立担保合约，锦州阳光须以银行为受益人提供公司担保，以担保借款人履行最多7400万元的责任，相当於其於融资协议项下担保债务的37%。锦州阳光向借款人提供公司担保，可令借款人就一个500兆瓦多晶硅锭及硅片生产线兴建项目获取贷款融资，从而促进借款人业务持续发展，以及为作为其股东的锦州阳光带来更可观的投资回报。锦州奥克阳光新能源主要从事多晶硅锭及硅片的制造及加工业务。