索比光伏網訊:控制型類單晶或全單晶鑄錠：需引入籽晶，通過控制籽晶熔化、界面形狀（平）、溫度梯度（縱向）、位錯密度（成核方向，溫梯）、濃度分布等。實現全單晶或類單晶生產。大體可採用現有鑄錠爐改型，或重新設計修正型Bridgman或修正型VGF（VerticalGradientFreeze-VGF）方法。這些技術已成功用於光學晶體生長和半導體晶體生長。
類單晶矽錠技術
類單晶矽片
Q-Cells高效組件
由60塊多晶矽太陽能電池組成的太陽能組件的電力輸出達283瓦。這項紀錄由德國Fraunhofer太陽能系統研究所（FraunhoferISE）證實。據稱是目前具有競爭性價格的準單晶矽組件中功率最高的組件。此前，Q-Cells單晶矽組件電力輸出創造了287W的記錄；大規模多晶矽光伏電池的效率也達到了19.5%。
類單晶矽錠技術的三個階段
單晶率是一個重要指標，界面形狀（平）、溫度梯度（縱向）、位錯密度（成核方向，溫梯）、濃度分布都重要。類單晶鑄錠可分為三個階段：第一階段平均效率17.2-3%（一類）最高達18.2%；第二階段平均效率17.7%（一類）最高達18.7%，；第三階段平均效率18.2%（一類）最高達19%。再利用高效電池技術，效率可達20%第一階段，工藝像多晶工藝，用大縱向溫度梯度（TC2溫度低），較易控制化料保籽晶，強調單晶率。但橫向和縱向應力大，導致位錯密度大，頂部可見開花現象（從亞晶界變為晶界）。第二和三階段，工藝像單晶工藝。界面較平，工藝追求低溫度梯度，開口慢慢變大，TC1溫度較低。保籽晶階段和生長後期兩階段必須控制。保籽晶階段關係到生長的基礎，需低溫度梯度，防止滑移線出現，關鍵減生長缺陷；生長後期，矽錠大部已形成，需降溫度梯度，減少位錯及亞晶界生長。關鍵減應力位錯。冷卻退火過程需改進，位錯主要在生長過程出現，退火可能可以不做。
晶界一致性Coherence和梯度控制
類單晶拼縫處變多晶的原因是位錯密度，這個觀點與BP的SiC顆粒原理是不同的。這樣需要減小剪應力。
1、需要切好和排好籽晶，臨近籽晶需要同方向，方向角差越大，應力越大，越容易出多晶。
2、需要降熱應力，這樣需要界面平，同時可以降縱向溫度梯度。即降TC1，升TC2。目前的工藝TC1溫度高，TC2溫度低。
特別是後段。可以在最後段開始升TC2，降TC1完成長晶。之後接上冷卻段。
高效多晶和類單晶鑄錠現狀
1、略修改爐子和工藝，能達到16.8%多晶效率。如中美晶的A+片
2、一些好公司能做到17.2-17.3%的效率。如中美晶的A++片
3、類單晶平均效率：17%（邊）或18.1%：酸（邊）或鹼制絨
為什麼需要發展類單晶鑄錠?
1、電池成本已降到組件成本的一半，提升效率可降組件，安裝，服務的成本。成本已讓位給效率。
2、單晶電池技術先進，較容易獲得高效電池（如採用選擇性發射等，效率可達18.5%以上，如中美晶的Uwafer）
存在的生產問題?
(1)籽晶(回收)；(2)過程(時間)；(3)可靠性/重複性；(4)效率分布；(5)邊角片處理(G5:64%的片子是邊角片；G6：20/36）
錠的效率提升問題
多晶電池的最大問題是高位錯密度，同時相對於單晶電池工藝，電池技術比較落後。先進的電池技術如選擇性發射和dielectricrearpassivation無法用於多晶電池。
一些廠家追求單晶率及低雜質，忽略了最根本的生長缺陷和位錯密度，類單晶成功的重要技術問題包括：
1、單晶率–需熱壁，用大溫梯（抑制側面成核）
2、雜質問題–大溫梯（防過冷，但位錯大）或化學方法
3、位錯密度及亞晶界–需小溫梯（縱向），平界面（橫向）
4、側面成核及雜質擴散–需用冷壁，恆定側面縱向溫梯
5、底部紅區–需用低TC2（生長和應力缺陷大），不用閉籠冷卻（等溫差冷卻）
6、籽晶回收
類單晶成本下降問題（用G6坩堝）
目前很多公司用G5多晶爐改造進行類單晶實驗。一類片可能性只有36%，而這些片有料的問題，紅區問題及亞晶界等問題，平均效率也不高（如頂部效率衰減）。這樣可實現高效的片子只有25-34%。而70%的剩餘片子有不同的問題，用目前電池線處理的話，效率應該低於高效多晶片。這樣總平均效率可能不如高效多晶片。
類單晶矽片可在原多晶爐下製備（改變工藝），但效率提升和規模化生產技術門檻其實較高，很多公司能生產類單晶片，但並沒掌握類單晶技術。（作者張輝）