听说有厂家用铸锭炉做出了准单晶硅，想问一下这个准单晶是如何定义的的，如何检测的？

听说有厂家用铸锭炉做出了准单晶硅，想问一下这个准单晶是如何定义的的，如何检测的？~

准单晶：晶体实体的50%以上是单晶，其余由晶向不同的一个以上单晶组成。
目前铸造准单晶是采用单晶籽晶诱导晶体生长获得的。

现在基本上各个厂家都在试验中 技术还不是很成熟，现阶段都是用多晶炉改工艺来达到要求的。
仔晶，坩埚，工艺等等方面还待改进，如果想要搞准单晶还需要等待技术成熟再上项目。

华网石家庄3月30日电（记者 曹国厂）记者日前从河北晶龙集团了解到，其麾下位于江苏东海县的晶澳太阳能科技有限公司自主研发的“超大晶粒准单晶硅铸锭”技术取得重大突破，用生产多晶硅铸锭技术，可得到接近直拉单晶硅的高品质，且成本大大降低。

目前，这项技术已通过由连云港市科技局组织的专家组鉴定。由厦门大学光伏工程专业教授陈朝、清华大学工程热物理和材料学教授郑丽丽等7名专家组成的鉴定委员会，对“超大晶粒准单晶硅铸锭”技术鉴定后认为，“这项技术可操作性强、易推广、稳定可靠，产品性能具有单晶的优点，且氧含量低于直拉单晶，与单晶硅片相比具有很强的成本优势。”

采用新工艺制作的太阳能电池片平均效率达到17．2％以上，比传统多晶硅电池高1％左右，最高效率达18．3％。

工艺成本上，直拉单晶为160元／公斤，而准单晶铸锭仅为60元／公斤。太阳能电池总成本上，在硅原料、切片、组件等其他成本稳定的前提下，整条生产链的成本可因准单晶硅铸锭技术降低10％。

人看法：

“准单晶”，根据其物理性质，应该是介于多晶硅和单晶硅之间的一种新物质，和单晶硅多晶硅都不同，因此生产线上的铸锭、切割、扩散、清洗、CVD、印刷等肯定不一样，所以做成电池片还早着呢。这个准单晶可以看做是“原子排列相对有序的多晶硅”，排列有序那就是比较透明的，因此转换率较高就好理解。不过因为没有严格的原子排列顺序，可以预测其导电性能也是不如单晶硅，因此是不可能用作电子级晶圆的。结论就是种好点的多晶硅而已。转换率18.3%，无锡尚德多晶单晶转换率已经达到17.5%、19.5%，国外先进的SunPower今年晶硅电池转换率已经达到24.2%。同样的设备，经验和技术更重要。

准单晶物质

　　最早由莫斯科钢与合金研究所于2004年4月成功合成出，是一种特殊的物质称为准单晶，即其中铁、铜、铝三种原子的排列很特殊。普通单晶物质是由相同的原子形成的晶格组成的，就像一堵墙由同样的砖组成一样。而在这种准单晶物质中，虽然原子的排列有着严格的顺序，但没有普通单晶材料中到处相同的晶格。它们中原子的排列是一种几何序列：有类似晶格的排列，但没有晶格的排列重复性，晶格之间的距离永远在增大。在该物质中，3种金属原子的排列虽不像普通单晶那样具有相同的晶格，但仍具有严格的顺序，呈现出几何排列。 　　

科研人员在解释该科研成果时指出，准单晶几乎是一个新的物理概念。20年前，在解释铝、锰原子合成的特殊材料的伦琴射线照片时提出了这一概念。在这张伦琴射线照片上能清楚的观察到铝原子和锰原子严格有序的排列。但用经典的晶体学原理却不能解释这种现象，因为普通单晶材料中禁止原子如此排

列。

科研人员研究发现，在由铁、铜、铝三种原子合成的准单晶材料中，原子的排列很特殊。普通单晶物质是由相同的原子形成的晶格组成的，就像一堵墙由同样的砖组成一样。而在这种准单晶物质中虽然原子的排列有着严格的顺序，但没有普通单晶材料中到处相同的晶格。它们中原子的排列是一种几何序列：有类似晶格的排列，但没有晶格的排列重复性，晶格之间的距离永远在增大。
　　科研人员在解释合成铁、铜、铝三种原子准单晶材料的方法时指出，他们使用的方法称之为机械—化学合成法，既简单传统，也很经济。在合成过程中，科研人员使用了一些特殊的物理方法，即在一特殊的装置内用重球对原材料进行长时间的冲撞和打击，直到原材料加工到原子水平，同时为了保持材料的特性，还在高温下对粉末进行了烧结。
　　在研究准单晶材料的性质时科研人员发现，在橡胶和聚合物底基上用这种准单晶物质制成的复合材料具有独特的性质，既有金属的性质，也具有陶瓷的特性。它们像金刚石一样坚硬，摩擦系数比任何金属都要小，比超滑氟层材料稍大一点，化学稳定性和耐摩性很高。有关专家指出，这种性能独特的准单晶材料将在工业应用上有着广泛的前景，比如，可以作各种橡胶和塑料密封塞的填充物。
　　据悉，俄科研人员利用机械－化学合成法已研制出2种准单晶材料：一种是铁—铜—铝；另一种是铬—铜—铝。该科研项目已获得了俄罗斯基础研究基金的资助。

一 、铸锭单晶硅的意义
　　太阳能光伏发电作为一种最具潜力的可再生能源利用方式，成为取代传统的石化能源，支持人类可持续发展的主要技术，在最近五年来获得了飞速的发展。目前晶体硅太阳能电池占据着光伏产业的主导地位。而硅片的成本占到了单多晶体硅成本的一半以上，因此降低硅片的成本，提高硅片的质量，对于光伏行业的发展有着极其重要的意义。 本文对晶体硅的铸锭进行了调研，介绍了非常前沿的铸造单晶硅技术在国内外的进展。
　　铸锭单晶硅，是一种通过铸锭的方式形成单晶硅的技术。铸锭单晶硅的功耗只比普通多晶硅多5%，所生产的单晶硅的质量接近直拉单晶硅。简单地说，这种技术就是用多晶硅的成本，生产单晶硅的技术。由于多晶硅电池由于存在晶界复合，以及所采用的酸制绒技术无法达到在单晶所采用的碱制绒的完美制绒效果，一般的多晶硅电池光电转化效率要低于单晶硅1~2%。通过铸锭单晶硅技术，可以使多晶铸锭炉生产出接近直拉单晶硅的准单晶。在不明显增加硅片成本的前提下，使电池效率提高1%以上。

　　二、 铸锭单晶硅的技术路线和技术难点
　　铸锭单晶硅主要有两种方法。一种是有籽晶的铸锭，另一种是没有籽晶的铸锭。
　　有籽晶的铸锭报道的比较多。从两篇国内的专利来看精工科技和浙江大学都属于有籽晶的铸锭方式。这种技术先把籽晶，硅料掺杂元素放置坩埚中，籽晶一般位于坩埚底部。再把加热融化硅料，并且保持籽晶不被完全融掉。最后控制降温，调节固液相的温度梯度，确保单晶从籽晶位置开始生长。这种技术的难点在于确保在第二步融化硅料阶段，籽晶不被完全融化，还有控制好温度梯度的分布，这个是提高晶体生长速度和晶体质量的关键。
　　无籽晶铸锭单晶方法的步骤基本和铸锭多晶相同。其要点是精密控制定向凝固时的温度梯度和晶体生长速度来提高多晶晶粒的尺寸大小，形成所谓的准单晶。一般铸锭准单晶的要求是在125单晶硅片中，某一单独的晶粒面积大于硅片面积的50%。这种准单晶硅片的晶界数量远小于普通的多晶硅片。无籽晶的单晶铸锭技术难点也在于控温。
　　这两种铸锭单晶技术都存在晶体生长速度与晶体质量相互矛盾的关系。

　　三、 铸锭单晶硅的进展
　　铸锭单晶技术因其对晶硅铸锭行业有着很大的商业意义，国内外有很多机构都在进行这方面的研究，而且每家都对自己的研究进展和技术路线非常保密。这种保密研究和物理法提纯硅料一样。根据有限的公开资料，国外有PB solar 已经做出了成熟的产品。据说REC，MEMC也在这方面研究。国内的浙大硅材料实验室和精工科技申请了这方面的专利，清华大学，上海交大和西安交大在这方面也有文献发表。
　　其中BP solar的mono2 技术表明，铸锭单晶硅电池的效率非常接近多晶硅电池的效率。

图1 mono2 工艺 铸锭单晶硅和传统单晶，多晶电池电参数的对比

图 2 多晶和铸锭单晶硅片的对比
图a和图b 是外观比较，图c和图d是电子背散射图像对比。

图 3 制绒后SEM比较

图 4 铸锭单晶硅的外观

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行唐县13591355969： 听说有厂家用铸锭炉做出了准单晶硅,想问一下这个准单晶是如何定义的的,如何检测的? - ？
并洪正必： 准单晶:晶体实体的50%以上是单晶,其余由晶向不同的一个以上单晶组成. 目前铸造准单晶是采用单晶籽晶诱导晶体生长获得的.

行唐县13591355969： 单晶硅棒原材料是什么?单晶硅棒原材料是什么? ？
并洪正必： 原料是高纯多晶硅.多晶硅在直拉单晶炉中熔化,用籽晶拉出单晶棒. 现在最新技术也用铸锭炉生产单晶硅,获得大尺寸的单晶硅. 江苏中能、江西赛维LDK、四川新光硅业、峨嵋半导体、重庆大全、河南中硅等生产改良西门子法高纯多晶硅.目前纯多晶硅供应偏紧.

行唐县13591355969： 形状上单晶硅片一定是准方形吗,多晶硅一定是方形吗? - ？
并洪正必： 单晶硅是拉制出来的是圆柱体所以大部分是有倒角的(硅棒的直径对硅片尺寸大小有直接关系),而多晶硅是用铸锭炉生产的正方体或长方体所以没有倒角..和生产的工艺有关.料都是用的高纯硅,单晶的成本比多晶硅高

行唐县13591355969： 类单晶是什么? - ？
并洪正必： 我做单晶炉镀金石英视窗和铸锭炉长晶测试石英棒的,了解到类单晶就是用多晶铸锭炉做出类似单晶转换效率的硅片.

行唐县13591355969： 那些原材料可以做出单晶硅来 - ？
并洪正必： 用二氧化硅石英矿石做多晶硅,再进一步提纯做单晶硅

行唐县13591355969： 为什么选择多晶硅铸锭炉? 与单晶炉相比优势在哪里? - ？
并洪正必： 铸锭炉生产的是多晶单晶炉生产的 是 单晶,多晶的光电转换率是14点几,单晶的 光电转换率是17点几,但是铸锭炉的成品率要高,工艺相对简单.

行唐县13591355969： 京运通是做什么的? - ？
并洪正必： 北京京运通科技股份有限公司是集真空晶体生长设备和晶体硅材料生产为一体的专业生产厂家.主要产品包括:软轴单晶炉、多晶铸锭炉、区熔炉、多晶还原炉、提拉炉、下降炉、单晶硅棒、晶片等.企业2007年的总产值达5.5亿元,2008年全...

行唐县13591355969： 多晶硅铸锭炉现在国内总共有多少家厂家在生产,行业前景如何? - ？
并洪正必： 我做铸锭炉长晶测试用石英棒的,直到国内有精工,汉虹,晶盛机电,京运通,宁夏日晶等规模较大企业生产铸锭炉,此外还有几个规模小点的公司.

行唐县13591355969： 请问下光伏行业中的多晶铸锭怎么样,我现在是做单晶拉晶的 - ？
并洪正必： 拉晶累点但是不伤身子,多晶硅铸锭相对来说比较轻松,但是接触到化学品.

行唐县13591355969： 多晶硅会是未来我国太阳能产业应用最广泛的吗? 还有单晶硅.非晶硅的应用,麻烦也给个答复,谢谢了. - ？
并洪正必： 未来发展的方向是非晶硅 现在的主流是单晶硅 没普及主要是发电成本太高, 硅的提炼成本高,优势芯片 显示屏的...