用于制造太陽(yáng)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(jiǎn)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(zhǎng)晶時(shí)通過(guò)部分使用單晶籽晶，獲得外觀和電性能均類(lèi)似單晶的多晶硅片。這種通過(guò)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(jiǎn)單地說(shuō)，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(wú)籽晶鑄錠。無(wú)籽晶引導(dǎo)鑄錠工藝對(duì)晶核初期成長(zhǎng)控制過(guò)程要求很高。一種方法是使用底部開(kāi)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(zhǎng)速度來(lái)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(wú)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(kāi)始生長(zhǎng)。

準(zhǔn)單晶產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

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(wú)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(duì)安裝面積有限制要求的特殊場(chǎng)合。

準(zhǔn)單晶技術(shù)尚存在的問(wèn)題

隨著準(zhǔn)單晶逐漸走進(jìn)人們的視野，越來(lái)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(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)?？傊邪l(fā)技術(shù)與量產(chǎn)問(wèn)題是準(zhǔn)單晶領(lǐng)域面臨的主要問(wèn)題。

1．技術(shù)研發(fā)要點(diǎn)

第一，溫度梯度改進(jìn)。針對(duì)熱場(chǎng)研發(fā)以改良溫度梯度，同時(shí)還要注意熱場(chǎng)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(gè)與之對(duì)應(yīng)的精準(zhǔn)熔化控制設(shè)備。第四，位錯(cuò)密度。在很多生產(chǎn)過(guò)程中，效率衰減總是不可避免，為此把位錯(cuò)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(xiàn)。如果開(kāi)發(fā)出的準(zhǔn)單晶沒(méi)有可行的工藝路線(xiàn)，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(lái)說(shuō)，主要還是借鑒目前單晶、多晶電池的成熟工藝，評(píng)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(mén)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(duì)光伏設(shè)備廠(chǎng)商2011年下半年的營(yíng)收和2012年的業(yè)績(jī)預(yù)測(cè)無(wú)疑當(dāng)頭一棒。但上游產(chǎn)品組合完備和市場(chǎng)份額高的晶硅設(shè)備廠(chǎng)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?cè)谖磥?lái)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(mǎn)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(yáng)能發(fā)電成本，促進(jìn)太陽(yáng)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。