用于制造太陽能電池的晶體硅主要是采用直拉法的單晶硅及采用鑄錠技術(shù)的多晶硅。但是，多晶硅鑄錠，投料量大、操作簡單、工藝成本低，但電池轉(zhuǎn)換效率低、壽命短；而直拉單晶硅轉(zhuǎn)換效率高，但單次投料少，操作復(fù)雜，成本高。于是介于多晶硅和單晶硅之間的準(zhǔn)單晶成為研究的熱點(diǎn)。

準(zhǔn)單晶的概念

準(zhǔn)單晶（Mono Like ）是基于多晶鑄錠的工藝，在長晶時(shí)通過部分使用單晶籽晶，獲得外觀和電性能均類似單晶的多晶硅片。這種通過鑄錠的方式形成單晶硅的技術(shù)，其功耗只比普通多晶硅多5%，所生產(chǎn)的單晶硅的質(zhì)量接近直拉單晶硅。簡單地說，這種技術(shù)就是用多晶硅的成本，生產(chǎn)單晶硅的技術(shù)。

準(zhǔn)單晶的生產(chǎn)工藝

準(zhǔn)單晶主要有兩種鑄錠技術(shù)

（1）無籽晶鑄錠。無籽晶引導(dǎo)鑄錠工藝對晶核初期成長控制過程要求很高。一種方法是使用底部開槽的坩堝。這種方式的要點(diǎn)是精密控制定向凝固時(shí)的溫度梯度和晶體生長速度來提高多晶晶粒的尺寸大小，槽的尺寸以及冷卻速度決定了晶粒的尺寸，凹槽有助于增大晶粒。因?yàn)樾枰刂频膮?shù)太多，無籽晶鑄錠工藝顯得尤為困難。

（2）有籽晶鑄錠。當(dāng)下量產(chǎn)的準(zhǔn)單晶技術(shù)大部分為有籽晶鑄錠。這種技術(shù)先把籽晶、硅料摻雜元素放置在坩堝中，籽晶一般位于坩堝底部，再加熱融化硅料，并保持籽晶不被完全融掉，最后控制降溫，調(diào)節(jié)固液相的溫度梯度，確保單晶從籽晶位置開始生長。

準(zhǔn)單晶產(chǎn)品的優(yōu)勢

1.轉(zhuǎn)換效率高于普通多晶，接近直拉單晶電池片。

2.與普通多晶電池片相比LID基本無變化，性能穩(wěn)定。

3.比起普通多晶，組件功率提升明顯，單位成本降低。

4.可封裝250瓦（60片排布），或300瓦（72片排布）的大組件。

5.適用于對安裝面積有限制要求的特殊場合。

準(zhǔn)單晶技術(shù)尚存在的問題

隨著準(zhǔn)單晶逐漸走進(jìn)人們的視野，越來越多的企業(yè)加入到研發(fā)準(zhǔn)單晶技術(shù)的隊(duì)伍中去。但準(zhǔn)單晶技術(shù)仍存在諸多瓶頸，多數(shù)企業(yè)只能進(jìn)行小規(guī)模實(shí)驗(yàn)。有些企業(yè)雖可以生產(chǎn)出準(zhǔn)單晶，但控制工藝復(fù)雜，成本居高不下，無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。總之，研發(fā)技術(shù)與量產(chǎn)問題是準(zhǔn)單晶領(lǐng)域面臨的主要問題。

1．技術(shù)研發(fā)要點(diǎn)

第一，溫度梯度改進(jìn)。針對熱場研發(fā)以改良溫度梯度，同時(shí)還要注意熱場保護(hù)；第二，晶種制備。研究發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)單晶晶種制備方向?qū)⒊蟪〉姆较虬l(fā)展；第三，精確熔化控制。這一環(huán)節(jié)非常難以控制，它決定準(zhǔn)單晶是否能夠穩(wěn)定生產(chǎn)，因此需要一個與之對應(yīng)的精準(zhǔn)熔化控制設(shè)備。第四，位錯密度。在很多生產(chǎn)過程中，效率衰減總是不可避免，為此把位錯密度控制到最低，是此項(xiàng)工藝的關(guān)鍵；第五，邊角多晶控制，即合理有效控制邊角多晶的比例；第六，鑄錠良率提升。目前良率大約在40%~60%之間，還有待提高。

2．量產(chǎn)決定性因素

首先是可行的工藝路線。如果開發(fā)出的準(zhǔn)單晶沒有可行的工藝路線，準(zhǔn)單晶產(chǎn)品將只能處于實(shí)驗(yàn)室階段；其次是穩(wěn)定的控制方法；第三，精準(zhǔn)熔化控制設(shè)備；第四，低廉的改造成本及生產(chǎn)成本，即在原有鑄錠爐的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，從而降低成本。

至于準(zhǔn)單晶電池工藝本身來說，主要還是借鑒目前單晶、多晶電池的成熟工藝，評估大規(guī)模量產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)可行性，其本身應(yīng)該不存在太多門檻。

據(jù)Solarbuzz預(yù)計(jì)，用于晶硅和薄膜電池制造的光伏設(shè)備資金支出預(yù)計(jì)在2012年將降至76億美金，相較于2011年預(yù)期創(chuàng)紀(jì)錄的142億美金降幅達(dá)47%。這種預(yù)期對光伏設(shè)備廠商2011年下半年的營收和2012年的業(yè)績預(yù)測無疑當(dāng)頭一棒。但上游產(chǎn)品組合完備和市場份額高的晶硅設(shè)備廠商（如GTSolar、MeyerBurger、應(yīng)用材料、精功科技）能免受設(shè)備訂單下滑的沖擊。

光伏設(shè)備制造商們在未來將面臨巨大的壓力。在此情況下，多方面研究生產(chǎn)工藝，用先進(jìn)設(shè)備滿足光伏行業(yè)的發(fā)展需求，是光伏設(shè)備制造商們的重要出路。而準(zhǔn)單晶術(shù)集合了單晶硅和多晶硅的優(yōu)點(diǎn)，將有助于降低太陽能發(fā)電成本，促進(jìn)太陽能發(fā)電實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。因此，準(zhǔn)單晶技術(shù)正引領(lǐng)著光伏行業(yè)的新的風(fēng)向標(biāo)，其前景將十分廣闊。