高纯多晶硅，是出产制作晶体硅光伏电池的Zui基本原资料。用它首要制成单晶硅锭或多晶硅锭，然后经切开即变成出产晶体硅光伏电池用的硅片。

1．单晶硅锭

是出产制作单晶硅光伏电池的原资料。它通过对高纯多晶硅的熔化选用熔体直拉(CZ)法或悬浮区熔(FZ)法制取。其直径约为100～300mm，长度可达1 m 以上。现在在硅单晶总产量中，80％以上是CZ硅，剩下约20％则首要是FZ硅。FZ法不需要运用坩埚，能够获得电阻率和纯度都很高的硅单晶；但其成长硅单晶的本钱高，并且跟着硅晶体的大直径化，成长技能也受到限制。

2．锻造多晶硅锭

用锻造多晶硅制作的光伏电池，现在已占到光伏电池总产量的53％左右，变成Zui首要的太阳能电池资料。锻造多晶硅与直拉单晶硅对比，其首要优势是资料利用率高，制备本钱低；其缺点是具有晶界、高密度位错、微缺点和相对较高的杂质浓度，使得晶体的质量显着低于硅单晶，然后降低了光电变换功率。

利用锻造技能制备多晶硅锭现在有两种首要技能：

① 浇铸法。即在一个坩埚内将高纯多晶硅质料熔化，然后浇铸在另一个通过预热的坩埚内冷却，通过操控冷却速度，选用定向凝结技能制备大晶粒的锻造多晶硅锭。

② 直接熔融定向凝结法，简称直熔法，又称布里奇曼法。即在坩埚内直接将高纯多晶硅熔化，然后通过坩埚底部热交换等办法使熔体冷却，选用定向凝结技能制作多晶硅锭。后一技能在国际产业界得到广泛运用，而前～技能现在只要德国太阳公司和日本京瓷公司等选用。这两种技能，从本质上来讲没有根本区别，都是用锻造法制备多晶硅，其首要区别是选用一只坩埚仍是选用两只坩埚。锻造多晶硅制备完结后，是一个方形的铸锭，然后把它切成面积为1 00mmx1 OOmm 或1 25mmx1 25mm 或1 56mmx156mm的柱体。高质量的浇铸多晶硅锭，没有裂纹、孔洞等宏观缺点，外表平坦。现在锻造多晶硅锭的质量能够到达250--．300kg，尺度到达700mmx700mmx300mm。

研讨标明，只要投炉质猜中剩下料的份额不超越40％，就能够成长出合格的锻造多晶硅锭。所用的坩埚，能够是方形的高纯石墨坩埚，也能够是方形的高纯石英坩埚。前者本钱较低，但有较多可能的碳沾污和金属杂质沾污 后者本钱较高，但污染少。因而，要制备优质的锻造多晶硅，大多用石英坩埚。

中国建于江西省共晶光伏科技股份有限公司，到2006年末已建成多晶硅片200MW 的出产能力，约占全国多晶硅片总出产能力的70％ ，变成亚洲z大的多晶硅片出产公司，进入国际多晶硅片出产公司的前列。其锻造多晶硅锭的制备选用直接熔融定向凝结法。此法全部长晶进程平稳，晶粒对比均匀，并且操作进程简略、技能时间短、节约能耗。其铸锭炉选用美国GTSOLAR公司2005年新开发出产的第二代DSS炉。该公司已于2006年5月1日出产出质量达275kg、尺度为690mmx690mmx240mm的多晶硅锭。用其制成的光伏电池的光电变换功率达14．5％ 以上。

其出产技能可分为如下三个有些：

1、硅料预备。首要将各种不一样的硅料按电阻率分类；然后将硅料按品种、清洁等级归类；再后按各自的清洁技能分类清洁。清洁技能首要分为酸洗和碱洗两类。刻蚀、清洁后进行烘干，然后用洁净塑料袋封装，送至装料室。 坩埚预备。对坩埚进行查验。将坩埚放到坩埚旋转台上预热，到达规则温度后开始喷涂。喷涂资料SiN加水拌和。喷涂进程要防止SiN掉落和开裂。将喷涂好的坩埚放到坩埚烘炉烘烤。烘烤完结之后，P-,P~预备装料。

2、装料运转。将预备好的硅料配好掺杂，装入坩埚，装料进程在洁净室中进行。装完料后，将坩埚护板装好，用运转车装入DSS炉内运转。通过加热、熔化、长晶、退火、冷却后出炉，全部进程共约48h。可将以上铸锭出产技能流程。

硅料分选 坩蜗视觉查验酸 洗 碱 洗 坩埚预热烘 干 坩蜗喷涂硅料袋装 坩埚烘烤坩埚装料(掺杂)装 炉加热熔化长 晶退 火冷却硅锭出炉硅锭检查送切片车间切片

3．晶体硅光伏电池用硅片单晶硅锭切开成的硅片用来制作单晶硅光伏电池。

锻造多晶硅锭切开成的硅片用来制作多晶硅光伏电池。硅片制备是晶体硅光伏电池的d一道出产工序，是晶体硅光伏电池出产制作的要害工序。

硅片的加工，是将硅锭经外表整形、定向、切开、研磨、腐蚀、抛光、清洁等技能，加工成具有必定直径、厚度、晶向和高度、外表平行度、平坦度、光亮度，外表无缺点、无崩边、无损伤层，高度完整、均匀、光亮的镜面硅片。将硅锭按照技能请求切开成硅片，方能作为出产制作光伏电池的基体资料。因而，硅片的切开，即通常所说的切片，是全部硅片加工的重要环节。

所谓切片，即是将硅锭通过镶铸或带着磨料的刀片或钢丝的高速旋转、接触、磨削效果，定向切开变成请求标准的硅片。切片技能技能直接关系到硅片的质量和成品率。

切片技能技能的基本原则为：

(1)切开精度高、外表平行度高、翘曲度和厚度公役小。

(2)断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。

(3)进步成品率，缩小刀或钢丝的切缝，降低资料损耗。

(4)进步切开速度，完结自动化切开。

切片的办法，现在首要有外圆切开、内圆切开、多线切开以及激光切开等。选用多线切开机切片是当时Zui为领先的切片办法。它是用钢丝带着研磨微粒完结切开作业。行将1OOkm左右的钢丝卷置于固定架上，通过翻滚碳化硅磨料将硅锭切开成硅片。此法具有切片质量高、速度快、产量大、成品率高、资料损耗少。

光伏电池用硅片的首要技能请求为：

1、导电类型：在两种导电类型的硅资猜中，P型硅常用硼为掺杂元素，用以制作n+／p型硅电池；n型硅常用磷或砷为掺杂元素，用以制作p+／n型硅电池。这两种电池的各项参数大致适当。现在国内外大多选用P型硅资料。为降低本钱，两种资料均可选用。

2、电阻率：硅的电阻率与掺杂浓度有关。光伏电池用硅资料的电阻率范围适当宽，从0．1～50Q•cm乃至更大均可选用。在必定范围内，电池的开路电压随硅基体电阻率降低而添加。在资料电阻率较低时，能得到较高的开路电压，而短路电流略低，但总的功率较高。所以，地上运用宜运用0．5～3．0Q•cm的硅资料。太低的电阻率，反而使开路电压降低，并导致填充1~1-7-T降。

3、晶向、位错、寿命：光伏电池较多选用111和110晶向成长的硅资料。关于单晶硅电池，通常都请求无位错和尽量高的少子寿命。

4、几许尺度：首要有巾50mm、耷70mm、耷1OOmm、巾200mm 的圆片和100mm ×100mm、125mm ×125mm、156mmx156mm的方片。硅片的厚度已由新近的300-450 u m降低为当时的200～320u m。

为了削减硅资料用量和降低出产本钱，现在晶体硅光伏电池用硅片的出产制作技能，正朝着薄型片和大型片的方向开展。

1、薄型片。近来几年来，硅片的厚度，从开始的300 u m降为270 um，再降到现在的240 um、220 um、200 um。研讨标明，单晶硅片的极限厚度可薄到80 u m，这么薄的硅片具有柔性而更不易破碎。但多晶硅片因为晶界软弱易碎裂，因而其极限厚度只可到达1 00 u m。表3为近来几年硅片厚度的开展变化趋势。

2、大型片。因为大尺度的硅片在出产进程中能够减切开史大史溥的片以及厩本低等候点，造且十大 模目动化 少硅资料的损耗，设备一样产能更高，然后使硅片的出产本钱出产降低，因而近来几年硅片开始向大型片开展。

江西共晶光伏科技股份有限公司于2009年投资建立。作为一家高科技公司，共晶光伏一向致力于晶体硅太阳能电池片、组件、光伏运用体系和相关太阳能商品的研发、制作、销售和技能支持。