9月5日，2019中國國際光伏技術(shù)論壇(CITPV)在杭州舉行。中科院院士、浙江大學(xué)教授楊德仁在演講中表示，鑄錠晶體硅是太陽能的主要的電池材料，在提高單晶率、降低籽晶成本后，將給產(chǎn)業(yè)帶來重要突破。
 

楊德仁指出，直拉硅單晶效率較高且晶格完整，質(zhì)量較好，但同時由于能耗高，對應(yīng)的成本也相對較高。從目前的技術(shù)現(xiàn)狀來看，直拉單晶主要使用的是重復(fù)拉晶技術(shù)，即將生長完成后的晶體重復(fù)拉出，“我們使用的水冷套技術(shù)可通過加快冷卻速度，縮短生長時間，大幅增加晶體生長長度來降低成本，目前可做到3-4米，生長約4-6根。”
 

但光衰減是直拉單晶目前尚未克服的一大挑戰(zhàn)。核心原因在于晶體生長時使用的SiCi坩堝，“從根本上解決這個問題需要降低氧含量，目前的研究方向主要有兩點，一是在現(xiàn)有的SiCi坩堝加高層的二氧化硅或其他涂層，使氧難以進入硅壟體;二是做高純的碳化硅的SiCi坩堝。”
 

蜂巢硅片是目前直拉單晶在國際上盛行的一種新技術(shù)。楊德仁介紹，將單晶硅片切成六邊形，單晶成品棒利用率可增加19%，單晶硅片的非硅成本下降10%以上，并且能夠兼容PERC等各種高效電池技術(shù)。

鑄錠單晶是將直拉與鑄造的優(yōu)勢結(jié)合之后的新技術(shù)，但楊德仁表示，在實際生產(chǎn)過程中鑄錠單晶還是會遇到一些問題，“第一是需要新增籽晶的成本，第二是單晶率，第三是高密度位錯，第四是材料的利用率，這些問題都是投入產(chǎn)業(yè)過程中需要繼續(xù)克服和解決的問題。我們提出一個方法晶界工程。”
 

對于高密度錯位的問題，楊德仁提出了晶界工程的解決方案。“晶界工程可以抑制它的位錯，據(jù)我們?nèi)ツ甑膶嶒烇@示，選擇∑13a的晶面，可以看到底部到頂部整個的晶界非常清晰，邊緣硅錠制備電池的平均效率絕對值提高了0.59%，中心區(qū)鑄造單晶與直拉單晶效率相差0.05%，達到了直拉單晶的水平。”
 

“在可預(yù)見的將來，硅將是光伏產(chǎn)業(yè)的主要基礎(chǔ)材料，直拉硅單晶的氧濃度降低和光衰減抑制期待更好解決，鑄造單晶技術(shù)的單晶率、位錯、籽晶問題依然有待突破。”