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铸造单晶工艺距离大规模应用大概还有多远?

所谓铸造单晶就是采用铸锭炉,利用籽晶以定向凝固的方式进行晶体生长,产出铸锭单晶大锭,又称为准单晶或类单晶。而在当前主流的工艺制造中,铸造其实是传统的多晶制作方法。

“其实现在的单、多晶之争就是直拉技术和铸造技术的竞争,而铸造单晶则是巧妙地将铸造技术的低成本、低能耗、大尺寸优势和单晶的高效率、高质量优势结合到了一起。”浙江大学杨德仁院士认为铸造单晶吸取了铸造与单晶两方的优势而成。

经历近十年的积淀,这一次,卷土重来的铸造单晶技术是否经得起市场的考验?又将蚕食谁的市场?

卷土重来的铸造单晶

回顾铸造单晶的发展历史,就会发现这并不是一个全新的技术。据保利协鑫首席技术官万跃鹏博士介绍,早在2005-2008年,BP Solar铸造单晶(Mono2)示范电站应用,效率约17-18.0%,接近直拉单晶,但并没有规模化应用;到2010年左右,国内晶澳、昱辉、LDK、协鑫、天合等企业推出铸造单晶产品,但是到2013年左右,高效多晶产品兴起,铸造单晶已基本被工业界放弃。

在技术探索阶段,有的技术被推崇逐渐成为主流,有的方向被市场放弃也势必有其不合时宜的原因。

万跃鹏认为当年铸造单晶没有规模化应用的原因主要有四点,一是当时的产品碱制绒后有较大比例的晶花,组件外观成为市场接受的主要障碍;二是由于铸锭技术中位错问题没有解决,电池效率分布很广,有10-20%低效电池;三是全单晶比例偏低(<30%),出现大量2、3类片(大晶花,高位错);四是拼接缝在硅片上引起色差。