杨德仁院士：铸锭单晶兼具多、单晶双重优点 或将大规模应用

“第三条路线：铸锭单晶兼具低成本和高效率”

在《铸造单晶硅材料的生长和缺陷控制》报告中，杨德仁院士表示，十余年来，多晶、单晶市场份额变化的钟摆效应，是市场政策、技术发展共同作用的结果，两种技术路线将会共存，谁也不会简单消灭谁。而第三种技术路线——铸锭单晶，利用籽晶通过铸锭的方法生长出单晶硅，把两种技术的优点结合起来，既有低成本，低能耗，也有高质量、高效率。

“所以铸锭单晶技术在过去十年以及最近得到了非常大的关注”，杨德仁院士表示，从1977年第一次在国外杂志上发表，到2006年转换效率做到18%，再到2010年铸锭单晶技术实际上已经工业化应用，市场份额占到15%-20%。杨德仁强调，铸锭单晶的优势在于电阻率更加均匀，比多晶增加1%以上的转换效率，同时又保持了多晶的低光衰优势，光衰仅仅是直拉单晶的20%-30%。

杨德仁院士同时指出，铸锭单晶在过去一段时间面临位错密度、单晶率、材料利用率和籽晶成本等问题挑战，其中位错是关键因素。“我们的研究团队提出增加晶界的改进方法，‘以毒攻毒’，可以有效的降低位错。我们希望这样的技术在今后1-2年重新开始大规模应用”，杨德仁院士说。

“铸锭单晶将赠送‘阳台’和‘飘窗’实现同瓦输出”

铸锭单晶在2010年左右规模量产，协鑫、LDK，昱辉都有大量出货。近几年来，铸锭单晶技术未能大规模应用，除了高效多晶等新技术的快速发展占领市场外，成本问题也一直是主要的突破方向。

“目前保利协鑫铸锭单晶已经发展到第三代产品，通过籽晶多次回用，籽晶成本下降60%”，在“晶硅材料技术与装备”分会场，保利协鑫胡动力博士说，“此外，依靠G8大尺寸硅锭，薄硅片等方法，成本已经进一步下降。

除了成本优势，胡动力博士认为，保利协鑫铸锭单晶硅片技术优势也比较显著。相比于直拉单晶15ppma，铸锭单晶研发氧含量最低到2ppma,确保更低的光衰;硅片电阻率分布更窄，效率进一步提升，与直拉单晶相差0.2%以内。

“铸锭单晶将赠送‘阳台’和‘飘窗’”，胡动力博士形象比喻道，“转换效率差距可以用157.75mm的大尺寸硅片弥补。由于不存在缺角，铸锭单晶硅片面积100%可利用，比直拉单晶面积大2%，与同尺寸直拉单晶硅片实现同瓦输出。同时，每片价格低0.3-0.4元，经测算，选择铸锭单晶较直拉单晶收益高0.06元/W。高效铸锭单晶组件(60片)可以封装到310瓦。”

胡动力博士指出，大尺寸化和定制化是未来技术趋势，铸锭单晶能低成本实现166mm和长方形硅片的定制化生产，未来更具优势。对于三类片的处理方法，胡动力博士表示，利用湿法黑硅技术，三类片黑硅制绒效率较产线多晶黑硅片高0.21%，与多晶黑硅外观几乎一致，而且颜色更加均一。

目前，保利协鑫铸锭热场工艺、高纯坩埚、锭检设备已经全面升级，继金刚线切黑硅片之后，铸锭单晶硅片将成为对市场有重大影响的差异化产品。