凤凰光伏推出量产的准单晶硅片

叶庆明

(PV-Tech讯)2011年6月18日，中国河南安阳凤凰光伏在上海宣布其准单晶硅材料开始量产，将正式投放市场。凤凰光伏经过半年多的研发、实验以及小批量生产测试，通过改造GT Solar铸锭炉实现了准单晶产品的量产，并有效解决了等温曲线精确控制、0.5厘米厚度的超大尺寸无损伤籽晶制备技术以及低成本应用等一系列问题。凤凰光伏成为了全球第一家使用GT Solar DSS炉制造准单晶铸锭的光伏企业，并且首次实现了准单晶硅片成本接近多晶硅片成本。

凤凰光伏为其准单晶技术的研发命名为“阿波罗计划”。经过三个月的理论调研，凤凰光伏于2011年3月15日正式对准单晶技术的研究立项，经历了三个阶段的进展，最终在2011年5月30日前将试产的产品交至客户手中进行检测。目前已有超过10家企业正在使用凤凰光伏的准单晶硅片，其中两家将在7月开始执行批量订单。

凤凰光伏首席技术官石坚表示，虽然很多光伏企业正在进行准单晶技术的研究，但实现准单晶量产的决定因素有以下几点：理论创新、可行工艺路线、稳定的控制工艺、低廉的制造成本和生产成本。凤凰光伏从2011年3月5日到18日进行了十二天的理论计算，并在随后的一个月内对理论进行了验证。凤凰光伏通过GT Solar DDS450型号的设备进行工艺路线改造，将技术从实验室转移至生产线中。为了获得稳定的控制工艺，凤凰光伏开发了一套专用的晶种融化控制设备，在0.5mm的时候进入长晶阶段。这也是全球第一台相关的控制设备。可靠的设备及避免异常情况的出现是降低成本的重要方式，凤凰光伏的目标是将准单晶硅片的单片生产成本比传统的多晶硅片生产成本增加小于0.3人民币。

凤凰光伏准单晶硅片的基本参数是：在P型硅片中，尺寸为156×156mm，电阻为0.5—3Ω.cm，少子寿命≥2μs，厚度为200μm±20和180μm±20两种，TTV≤30μm,弯曲度≤15μm，大晶粒晶向<100>±5°。

技术方面，凤凰光伏在理论上得出，准单晶A区比普通多晶高0.1%—0.2%，准单晶B区比普通多晶高0.4—0.6%，准单晶C区效率比CZ单晶低0.2—0.4%；在准单晶正常投料的情况下，平均衰减为0.4%—0.6%。在凤凰光伏将试产单晶硅片送至相关的电池生产商，在大生产线投放后得到的数据基本相同，光衰减为0.5%。

准单晶硅锭中A、B、C区制成的电池片获得了不同的技术参数，具体如下：
A区：占硅锭比例为16%，转换效率 为16.61%；
B区：占硅锭比例为48%，转换效率 为17.02%；
C区：占硅锭比例为36%，转换效率 为17.32%；
其中，多晶电池片效率基准为16.5%，单晶电池片效率基准为17.6%。

接下来，凤凰光伏在准单晶技术研发的重点将放在以下几点：温度梯度改进方法；大尺寸超薄晶种的制备；精确熔化控制方法、位错密度控制方法、边角多晶控制方法、铸锭良率提升。GT Solar铸锭炉采用了四面加顶部的加热模式，对此凤凰光伏独自进行新型热场的研发以改良温度梯度；如果能制成铺满坩埚底部的大尺寸超薄晶种，就有望制成与CZ单晶一致的产品；通过调整生产工体，将位错密度降到最低，并且还要技能控制位错密度，也能控制边角多晶的比例；目前一般的铸锭良率约为40%—50%，好一些的可以到60%，凤凰光伏目标是把良率提升至单晶水平，这将通过引入GT Solar DSS650进行改造来实现。

凤凰光伏还在与其客户在利用准单晶硅片生产电池片技术上进行探讨。凤凰光伏首席技术官石坚表示，推荐电池生产商A、B区进行酸制绒，C区进行碱制绒。未来，凤凰光伏将与其客户进一步探讨酸碱混合制绒的技术，这样每片的平均效率将超过17%，这样就彻底超越了单晶硅片。石坚先生表示，凤凰光伏并不满足于提供硅片，而是希望成为硅片材料解决方案供应商，满足不同高效电池对硅片的需求。

凤凰光伏成立于2008年底，在金融危机时期从GT Solar和应用材料采购了一批铸锭、切片设备进入硅片制造领域。凤凰光伏董事长孙志安先生表示，此前从事于钢铁生意，在转型期选定了光伏行业。2010年6月，凤凰光伏第一批设备进入试生产。当时，凤凰光伏引入了建银城投绿色环保股权基金的第一轮投资。建银城投由建银国际与上海诚投共同注资成立。目前，凤凰光伏正在积极引入第二轮投资。

在凤凰光伏宣布准单晶材料量产的同时，全国工商联新能源商会与凤凰光伏共同举办了准单晶技术与市场发展趋势研讨会，包括海润光伏、中电光伏、正基光伏等多家凤凰光伏的客户或潜在客户参加了此次研讨会。海润光伏总裁、首席执行官杨怀进先生表示，准单晶技术规模化将对光伏电力平价上网促进了一步。他赞扬了凤凰光伏的准单晶硅片量产，因为全球很多公司多年进行此项技术的研发，但均无量产上的突破。上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠教授认为，准单晶技术是向低成本的完美晶体结构又近了一步。目前一些高效光伏电池都在采用选择性发射极(SE)技术，而这种技术对单晶和多晶电池的效率提升分别为0.8%和0.4%，因此从成本角度看，SE技术更适合于准单晶硅片。正基光伏总裁潘猛从市场角度肯定了准单晶硅片。由于近期市场销量并不是很好，从正基光伏所接的订单来看，90%的订单是需要156型72片的180瓦以上的大板型，并且280瓦的板型也开始接受询价。潘猛认为凤凰光伏推出准单晶硅片的真正意义在于量产，可以对产业结构的改变带来影响。

此外，凤凰光伏还展示了其柔性硅片，该硅片可以弯曲30度左右而不会破裂。

凤凰光伏之所以能取得准单晶技术的进展，主要是依托于其光伏技术研究院。凤凰光伏董事长孙志安表示，技术上(主要面向研究院)的投入非常高，几乎前一年超过30%的收益全部投入研发。并且研究院的机制非常灵活，只要通过立项审核后即可进入更深入的研发阶段。该研究院还在与其他机构建立合作研发关系。孙志安表示，通过成本柔性建设，将0.3—0.4元的售价空间分享给其客户。通过研究院的努力，凤凰光伏正在保持对于市场主流技术6到8个月的领先。

今年5月，GT Solar在浙江杭州向其中国客户介绍了其未来新产品的推出计划，GT Solar将在今年年底推出准单晶铸锭炉，并在明年中期释放产能。

凤凰光伏将于近期前往德国，向几家公司提供其准单晶硅片样品并商谈进一步的合作事宜。
(编辑：王超)

greenen

2011年3月才立项还好意思宣称第一啊，不论时间，量产，炉型都不算第一，JA  09年就在德国展会展示了。LDK,RENA,YINGLI基本都在10年。多家采用过GT炉。RENA,JA  ,LDK都不少于10-20台连续生产。

xiaxgood

同意2楼说法 我们3月份都开始批量试产准单晶电池片和组件了

hbzlk518

其实大家都在做，只是名称不一样。

omegashi

greenen 发表于 2011-6-21 20:15
2011年3月才立项还好意思宣称第一啊，不论时间，量产，炉型都不算第一，JA  09年就在德国展会展示了。LDK,R ...

看清楚下面的话：
0.5厘米厚度的超大尺寸无损伤籽晶......凤凰光伏成为了全球第一家使用GT Solar DSS炉制造准单晶铸锭的光伏企业，并且首次实现了准单晶硅片成本接近多晶硅片成本。

准单晶的研发阶段，降到比普通多晶硅片小于0.3元人民币，才叫真正量产。一炉铺3cm单晶，那不叫量产。有时间看看凤凰光伏定义的准单晶研发阶段吧。


第一阶段  
可生产出准单晶；
效率提高<0.3%；
每片成本增加>0.8元RMB；
控制工艺复杂；
无法工业化生产；
  多数准单晶开发厂家处于此阶段。


第二阶段
每片成本增加0.3-0.8元RMB；
效率提高0.2%-0.4%；
改造成本每台炉数十万甚至上百万人民币；
工艺复杂；
可小规模实验；
不具工业化生产条件；
  目前行业内发布可以生产准单晶的企业，主要处于此阶段。


第三阶段
效率提高>0.4%；
每片成本增加<0.3元RMB；
改造成本每台炉小于第二阶段；
具有自主知识产权；
工艺简单；
可工业化生产。

对比下，看看晶奥、余晖、LDK、bp、ALD的晶种高度和投资研发费用，对比下成本，就知道为什么凤凰光伏敢讲准单晶量产世界首发了。

omegashi

greenen 发表于 2011-6-21 20:15
2011年3月才立项还好意思宣称第一啊，不论时间，量产，炉型都不算第一，JA  09年就在德国展会展示了。LDK,R ...

ALD炉子厂家  2-3cm晶种，未量产，预计明年中形成产能；
GT炉子厂家  2-3cm晶种，未发布，预计明年中形成产能；
余晖投产12台ALD的炉子，5CM晶种；
LDK 投产5台GT炉，5CM晶种；
JA 的GT炉根本没生产过准单晶，他买的精工的炉子到位还早，3CM晶种；
凤凰光伏投产48台GT准单晶炉，1cm以下晶种，每月大于400万片。8项发明专利，2项国际专利。
现在知道人家为什么敢说第一了吗？