铸锭单晶全面优于直拉单晶

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铸锭单晶作为单晶产品的全新技术，经过数十年的研发，已经破茧而出，完全成熟，铸锭单晶技术全面优于直拉单晶，将逐步取代直拉单晶，成为最主要的单晶生产工艺。本文从理论是实证方面来分析这个问题。决定单晶硅片的三个主要参数分别是晶体纯度，氧含量和电阻率分布。下面我们逐一分析：

首先，单晶从本质上来讲就是一块完美的单晶体，晶体纯度越高，单晶质量越高，效率也就越高，就跟黄金一样，4个9 的黄金比2个9 的要好是一个道理。但凡事有个极限，当单晶体的纯度达到一定之后，再提高就缺乏经济效益了。目前直拉单晶的纯度是超过99%的，譬如再往上，做到99.9%，再往上还有意义吗，没有了，因为效率提高和成本提高之间没有经济合理性，铸锭单晶从第一代研发到第三代，一直存在的问题就是纯度不够，直到第四代，全面超越99%的纯度，从本质上来说，已经是完美的晶体了。铸锭单晶和直拉单晶在结果上，是完全一致了。铸锭单晶的效率和直拉单晶的效率目前是没有什么差别了，平均差距为0.17%，这部分差距，主要是由晶体纯度的差异导致的，但随着铸锭炉参数的进一步优化，细微差距将彻底消失，最终铸锭单晶和直拉单晶这部分的效率差将完全消失。

其次，决定硅片效率的第二个因素是电阻率分布，假定硅片的电阻率是均衡的，就是完全一致的，那电损失是最少的，由于铸锭单晶的电阻率分布更集中，所以在纯度完全一致的情况下，铸锭单晶的功率是高于直拉单晶的。经测试部分铸锭单晶硅片的效率高于直拉单晶硅片就是这个原因。上面两个要素决定了硅片的初始功率，简单来说就是纯度越高，功率越高，电阻分布越集中，功率越高。从目前的情况来看，铸锭单晶和直拉单晶的纯度差异越来越小，最终将彻底消失，但铸锭单晶的电阻率分布天然由于直拉单晶，所以最终铸锭单晶的效率将会超过直拉单晶。

第三，硅片的第三个参数就是氧含量，前面两个要素决定初始功率，那么氧含量将决定未来功率的衰减程度。P型硅片的一个重要特征就是衰减，氧含量越高，衰减就越高，由于工艺自身特性的差异，直拉单晶的氧含量要远高于铸锭单晶，所以铸锭单晶的衰减要远低于直拉单晶，这个是由工艺本身决定的。所以铸锭单晶产品的实际发电量高于直拉单晶也是这个原因，平均来看，是要高出3%的发电量。

上面的分析可以看出，在产品本身方面，铸锭单晶是优于直拉单晶的，之前的差异主要是技术不完善导致的，现在的情况则大为不同，铸锭单晶最终将会全面优于直拉单晶。

下面我们再从实证方面来分析这个问题，生产硅片主要的成本有两块，硅料成本和非硅成本，在硅料成本这块，铸锭单晶使用疏松料，目前的价格是每公斤55元，直拉单晶使用的是致密料，价格是每公斤72元，这里面有17元的价差。在非硅成本方面，主要有两块，一是铸锭成本，二是切片成本。铸锭技术的耗电量远小于直拉单晶，铸锭这块的非硅成本大概是20元每公斤，直拉单晶大概是40元每公斤，差了20元，切片这块，两者的差异不大，基本上是持平的。所以铸锭单晶在非硅成本方面也是低于直拉单晶的。

从以上分析可以看出，从理论分析角度看，铸锭单晶的效率是高于直拉单晶的，从实证分析角度看，铸锭单晶的成本是低于直拉单晶的。成本低，效率高，所以铸锭单晶是全面优于直拉单晶的，这是最终的结论。

未来市场上，铸锭单晶最终将全面取代直拉单晶，成为单晶生产的主流技术，而未来铸锭单晶叠加钙钛矿，将成为终极的太阳能技术。

作者：David963868
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