4 準單晶硅鑄錠實例（晶澳太陽能）

以下為晶澳太陽能實驗過程的準單晶鑄錠實例，分別以CZ單晶硅、準單晶鑄錠剩余籽晶（重復利用）、準單晶硅錠頂部大晶粒硅塊為籽晶的鑄錠結果進行對比。

將直拉法得到的(100)晶向單晶棒進行開方，得到斷面尺寸為156×156mm的方柱，將其切成40～50mm厚的塊狀籽晶13塊；另外，將之前準單晶硅鑄錠得到的硅錠進行開方、檢測、帶鋸切斷，將切除的底部硅塊（主要為剩佘籽晶）及頂部大晶粒硅塊進行挑選及加工，去除上下的雜質富集層后進行清洗，底部硅塊和頂部大晶粒硅塊各取6塊，厚度25～30mm將其作為另一部分籽晶。將通過以上方法得到的25塊籽晶按5×5的方式緊密排列平鋪在內部尺寸為840×840×400mm的標準石英坩堝內，排列時按不同種類籽晶對稱的方式排布以作效果對比。
在坩堝底部，放置時盡量使籽晶居中，即周邊籽晶的最邊沿面距坩堝內壁尺寸相近。籽晶上面再放置原生多晶，包括籽晶在內共裝料430kg，籽晶的具體排列方式和籽晶、硅料及摻雜劑的填裝方式如附圖2a、2b所示，摻雜劑為硼、稼或磷，摻雜后目標晶體的電阻率為1.50～2.0 Ω.cm。

裝料后抽真空，控制功率進行加熱；進入熔化階段后，采用溫度控制分段加溫，到熔化最后一步將加熱器控制溫度調節至1540℃，保持至籽晶熔化階段，待坩堝底部溫度為1350℃，且底部升溫速率為0. 07℃／min上下時，結束熔化步驟，跳轉至長晶階段。進入長晶階段，快速將溫度由1540℃降至1440℃，并關閉隔熱板（籠）保持1h，之后將隔熱板（籠）快速打開5cm，底部散熱實現定向凝固，待界面生長平穩后，再分段將溫度降1415℃，隔熱板（籠）打開速度先后按0. 5cm／h、0.7cm/h的速度打開至20cm，達到穩定長晶。

將上述長成后的硅晶體，經退火、冷卻得到硅錠，所得硅錠開方得25塊小方錠，通過觀察發現籽晶剩余約15～20mm未熔化，晶體順延籽晶方向上繼續生長。硅錠中大晶粒由底部貫穿整個硅錠至頂部，上表面大晶粒(> 50mm)面積大于50%，單晶籽晶小方錠制備獲得的準單晶硅片的形貌圖如附圖4a、4b所示。對比三種籽晶塊對應的長晶效果：單晶籽晶處延續單晶生長，至10cm以上出現少量分裂晶粒，大晶粒延續至硅錠頂部，小錠切片380～470片間，95%為準單晶硅片，其中大晶粒硅片占35～60%；重復利用的底部剩余籽晶引晶及后續長晶效果與單晶籽晶沒有太大差別；回收利用的頂部大晶粒籽晶同樣延續大晶粒生長，小錠所得硅片70～90%為準單晶片，其中15～34%為大晶粒硅片。各小方錠的整體平均少子壽命均大于4 u s，按少子壽命2 u s進行檢測劃線，硅錠得率62.7%。所得準單晶硅片制作的電池片轉換效率最高達17.9%，與同樣生產線的常規單晶硅片相當。