近期铸造多晶硅的发展及其石英坩埚的应用ppt课件

1、SIPV近期铸造多晶硅的发展及其石英坩埚的应用 宁波晶元太阳能有限公司 SIPV 唐 骏SIPV近期铸造多晶硅的发展及其石英坩埚的应用 - PV行业近况 - 铸造多晶硅的发展 - 近期发展 - 坩埚的应用 - 铸造多晶硅配件市场容量 - 长晶工艺对坩埚的需求 SIPVPV 行业境况n阳光发电行业飞速增长n全球安装量：09年7.5G，10年14Gn欧盟20-20-20计划：PV占12% 电力消耗，市场容量2020年前390Gn中国：2020年 20G17届五中全会提出支柱产业）n晶体硅太阳电池占90%的市场份额n多晶硅太阳电池占主导地位，是发展方向低能耗和规模生产SIPVPV 行业境况 - Va

2、lencia 会议资料SIPVPV 行业境况 - Valencia 会议资料SIPV铸造多晶硅的发展 - 2000年中国第一条多晶硅片生产线2MW在SIPV宁波晶元太阳能有限公司。 2台铸造炉。2019年后飞速发展，2019年全国约2500台铸造炉.铸造炉类别: 1. 以Cystalox 为代表的感应加热炉 2. GTSOLAR 为代表的电阻加热炉- 铸造炉大小: 160KG-270KG-450KG-600KG SIPV铸造多晶硅的发展趋势n铸造多晶硅由发达国家向发展中国家转移。铸造多晶硅产能增速惊人n技术进步 ( REC, DEUTHSOLAR, SCHOTTSOALR WAFER)n高得率

3、、大锭、高锭或多锭n能耗考虑n硅片适合于生产转换效率接近于单晶硅太阳电池的多晶硅片SIPV铸造多晶硅工艺的发展方向铸造多晶硅工艺的发展方向 大体积大体积450-600） 硅片大面积（硅片大面积（ 125已淘汰）已淘汰） 硅片薄厚度硅片薄厚度 （向（向160微米发展）微米发展） 硅片适应于生产高转换效率的电池硅片适应于生产高转换效率的电池 （多（多晶硅太阳电池向晶硅太阳电池向17%开展）开展） SIPV近期铸造多晶硅的发展n利用铸造炉生长单晶n调整晶体生长方向垂直生长）n铸锭尺寸 横向25pcs 向36pcs)和纵向(高度向40cm 开展）n硅片的减薄-由200微米向160微米发展SIPV近期铸

4、造多晶硅的发展n方向一: 大尺寸？（籽晶）n - 籽晶安放和熔融控制n - 工艺可重复性n - 本钱n方向二：垂直生长n - 热场和工艺n - 重复性SIPV近期铸造多晶硅的发展-单晶生长n SIPV近期铸造多晶硅的发展-类垂直生长SIPV晶体生长方向的调整 - 晶体尽可能的垂直生长，固液界面保持微凸 - 减少硅片应力 - 改善少子寿命有效长度-得率 - 电池转换效率的提升 - 节能SIPV坩埚的使用-典型循环SIPV坩埚n铸造多晶硅对坩埚的要求n - 尺寸精确性:SIN涂覆和结晶支撑的困难n - 纯度：- 杂质交换尽管有SIN层）n - 高温强度问题n - 表面特性和SIN层的附着力: 粘锭

5、和漏硅风险SIPV坩埚n坩埚变性温度一般都在1300左右。在此温度之下，原则上都可以从新使用。碱性物对坩埚的破坏性是致命的。在铸锭过程中容易产生粘锭和漏硅。n坩埚的壁厚对热传导影响。增加2mm壁厚会延长结晶时间2小时左右。用增加壁厚的方法来防止漏硅-长晶时间的损失和杂质交换的加剧SIPV坩埚使用-问题案例漏硅n危害: 铸锭失败; 热场损失SIPV坩埚使用-问题案例粘锭n危害: 即使切除粘锭部分, 可用部分才内存在内应力或裂纹SIPV坩埚供应n供不应求nVisuvius, Creadye, SPM, zhongcai, 泰国,印度, 韩国, 日本等.n遍地的新投n铸造单晶对坩埚的可能要求n一些厂

6、家严重漏硅的发生SIPV坩埚发展n420-480？n壁厚与生长时间？n高度与生长时间?n横向与纵向发展？n如何改进已适应于铸造单晶？n如何改进以适用于晶向调整-垂直生长？SIPV坩埚的趋势 -如何适应铸锭发展的需求n420-480？高度增加n硅锭25-36PCS？横向发展n坩埚壁的减薄 SIPV坩埚的趋势 -如何适应铸锭发展的需求n高度增加:n- 关键是：有效长度和得率。把多晶料变回炉料？高度和分凝n得率：67%，70%，72%，80%？n有效长380，16PCS 450KG. 300-350-450-600 ，G5坩埚。 80%-80HSIPV坩埚的趋势 -如何适应铸锭发展的需求n杂质分凝现

7、象：将含有杂质的晶态物质熔化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同的现象n问题：- 高度增加后杂质富集层对分凝效果的影响n - 高度增增加后融融时间长，坩埚杂质扩散n 对硅锭中杂质浓度的影响对坩埚纯度要求n - 长晶时间增长对坩埚的要求提高SIPV坩埚的趋势 -如何适应铸锭发展的需求n横向发展n - 坩埚强度-强度是否能稳定支撑n - 热传导-硅锭/硅液中心与边缘的一致性SIPV坩埚种类n喷涂和免喷n差异实例。少子寿命和有效长度。nCASE 1： 少子6.43有效长度204cm 得率68.8%nCASE 2： 少子6.53有效长度209cm得率70.5%n差别：对产能100MW的硅片厂，差异约70万片n注：case 1 和case1 均为SIPV 上月实际统计结果n原因：杂质交换及导致纵向分凝差异SIPV坩埚的趋势 -如何适应铸锭发展的需求n减薄n对纵向发展高度增加的益处：时间缩短，提高硅锭品质和得率n对横向发展的益处：提高周边和中心的一致性n问题：强度n结果：需要优化SIPV坩埚种类n裸坩埚n免喷坩埚n表面特性和附着力n免喷趋势和涂层保