多晶鑄錠對太陽能電池效率的影響

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1、蘇州聚晶科技有限公司SuzhouJukingTechCo.,Ltd.技術(shù)資料保密多晶鑄錠對太陽能電池效率的影響摘要：在提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率方面，越來越多的人開始關(guān)注多晶鑄錠。本文通過對多晶鑄錠鑄錠爐結(jié)構(gòu)本身、鑄錠工藝的優(yōu)化以及輔助材料方面等不同方面進(jìn)行分析、對比，提出有利于提升太陽能電池效率的方法。'?.F%U0l4Z;K$D9`+q7Z6w+W;u"w;a0r*u　　關(guān)鍵詞：多晶鑄錠；鑄錠爐；電池效率({-m'R/m2R.x7U)[8{4E#Q&^4u,

2、　　0、前言%~2N6~']8K2x.S$q8G,.u-a;[7u　　2012年，我國光伏產(chǎn)業(yè)因全球經(jīng)濟(jì)衰退、光伏產(chǎn)能

3、過剩、價格下跌、美國"雙反"、歐洲"反傾銷"等因素而進(jìn)入寒冬期，光伏下游企業(yè)毛利率大幅下降，大部分企業(yè)面臨嚴(yán)重虧損。2013年上半年國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量較去年還有明顯下滑，2013年上半年國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量為2.8萬噸，同比下滑23.6%。受供需關(guān)系及國際貿(mào)易等多種因素影響，2012年我國絕大多數(shù)多晶硅企業(yè)已停產(chǎn)。由于下游供需局面并未有實質(zhì)性轉(zhuǎn)變，加上主要多晶硅企業(yè)生產(chǎn)成本仍在不斷下降，2013年多晶硅企業(yè)經(jīng)營狀況仍不容樂觀，多晶硅行業(yè)將保持在低位的運行，產(chǎn)業(yè)整合也有望見底行業(yè)的回暖預(yù)計要到2014年。多晶硅慘淡的行業(yè)景象并沒有削減人們對太陽能組價的滿足程度，正是由于供大于求的太陽能市場行情，

4、人們對太陽能組件的功率要求越來越高，更多開始關(guān)注太陽能電池的效率。-o3j,F(]#X(y:G)B*J2p'W/v8X:^/[#I$V+s)J8~!UI　　(V6為了提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，最近光伏業(yè)界又推出了高效多晶鑄錠技術(shù)。使用普通的電池片制作工藝，高效多晶硅片可達(dá)到17.3%以上的轉(zhuǎn)換效率，現(xiàn)在最高可達(dá)18%左右。高效多晶鑄錠技術(shù)的關(guān)鍵在于降低晶體中的位錯和其他缺陷。業(yè)界估計至少有十余種方法制作高效多晶，例如使用單晶碎片或多晶碎片作為籽晶，使用特殊坩堝或熱場等等。7V7O.^6E7$y9H4S)w$g1N6

5、/w*C.R　　1、鑄錠爐本身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化!Q-d(R,[(C"

6、z/@.h5W&R$d&X,P　　鑄錠爐是直接將硅料高溫熔融后通過定向冷卻冷凝結(jié)晶，使其形成晶向一直的硅錠的設(shè)備。在加熱使硅料完全融化后，通過定向凝固塊將硅料結(jié)晶時釋放的熱量輻射到下爐腔內(nèi)壁上，使硅料中形成一個豎直溫度梯度。這個溫度梯度使坩堝內(nèi)的硅液從底部開始凝固，從熔體底部向頂部生長。硅料凝固后，硅錠經(jīng)過退火、冷卻后出爐。結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對于鑄錠的硅錠的效率的提升有很重要的作用。.]"T*U*^"@/w8s9K'x;F:W+x%k,XO　　1.1加熱器雙電源設(shè)計!

7、8Q)Y3f*T/I,b9a(V9^/a'@!o)x　　多晶硅鑄錠爐加熱器的要求：加熱超過1650℃；使用材料不能與硅料發(fā)生

8、反應(yīng)；可以在真空及惰性氣體中長期使用。對于加熱器的材料而言，目前行業(yè)中主要使用高純石墨作為加熱材料，主要使用單電源對石墨加熱器進(jìn)行加熱。'K*q'H$m4s9T:x0h:W/f蘇州聚晶科技有限公司SuzhouJukingTechCo.,Ltd.技術(shù)資料保密　　使用雙電源加熱器帶來的好處：改善鑄錠硅塊的晶向結(jié)構(gòu)；增大晶粒的體積同時減少晶界；改善結(jié)晶平面，可以靈活控制長晶界面的形狀，長晶速度更加平穩(wěn)，解決了硅錠生長后期速度過慢的問題，如圖（一）所示：7a((A6b:y*O"c9~-&S5i+G0W　4天前上傳下載附件(132.99KB):b;p.[:?-t4G單電源的晶體生長界面雙電

9、源的晶體生長界面!P)G6v7z'i/[%Z,h"j%w$~3R#z&{3e+W5w5S　　1.2鑄錠爐冷卻模式改進(jìn)(n3v7K1l2h)k:t0g-A/d-d1t;u　　硅的結(jié)晶速度取決于其底部石墨塊的降溫速度，較好的結(jié)晶速度會產(chǎn)生穩(wěn)定的分凝速度，保證雜質(zhì)的均勻析出，是生長高效多晶硅塊的必經(jīng)之路。目前行業(yè)中的冷卻主要包括隔熱籠的提升、隔熱板的下降、底部水冷三種模式。!F$T-n&j3W$z6d+[(o9P*zA(H5r　　氣冷技術(shù)與目前現(xiàn)有相比擁有自己獨特的優(yōu)勢，將先前依靠移動隔熱籠的被動DS塊輻射降溫的弱控制模式改為DS塊底部主動氣體降溫的強控制模式，使得晶體生長可控性更強。通

10、過中空的DS塊、氣體冷卻器、泵組、變頻器等組成可控氣體流量的閉合氣路，以流動氣體對DS塊進(jìn)行直接冷卻，并通過DS臺上的溫度反饋調(diào)節(jié)泵組電機速度來控制冷卻氣體流量，從而實現(xiàn)精確的DS臺溫度控制。7u%K&K0N/^$9a,a7y%M4^8X%v"x　　具有氣體溫度、流量流量范圍寬，調(diào)節(jié)精度高，且功耗低等優(yōu)點。從而使硅錠生長的界面更加平穩(wěn)，提高電池的轉(zhuǎn)化效率。.i1p$c3y5O"@&];M*u`#`:

11、;]*@8T　　2、鑄錠工藝的優(yōu)化'b-AR7G7~2