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国家标准计划《太阳能电池用铸造多晶硅块》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,TC203SC2(全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会)执行 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 江西赛维LDK太阳能高科技有限公司

目录

基础信息

计划号
20162488-T-469
制修订
修订
项目周期
24个月
下达日期
2016-12-28
申报日期
2016-03-25
公示开始日期
2016-10-14
公示截止日期
2016-10-30
标准类别
产品
国际标准分类号
29.045
29 电气工程
29.045 半导体材料
归口单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会
执行单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

光伏行业中,一般将晶体硅原料生产和硅棒/硅锭生产划分为光伏产业链上游;将太阳能电池制造、组件生产、光伏产品生产划分为光伏产业链中游;将光伏发电系统划分为光伏产业链下游。

多晶硅片的生产也处于硅棒/硅锭生产环节,其工艺流程一般包括:多晶原料清洗、检测→坩埚喷涂→多晶铸锭→硅锭剖方→ 硅块检验→去头尾→磨面、倒角→粘胶→切片→硅片脱胶→硅片清洗→硅片检验→硅片包装→硅片入库。

近几年,随着光伏行业的发展,多晶硅片快速发展,各种中小企业不停涌入,使得铸锭环节和切片环节独立存在,多晶硅块作为多晶硅片的基础原料,已作为一种产品在在行业内流通。

定向凝固生长是目前多晶铸锭的主流工艺,传统的定向凝固生长中,采用无籽晶生长方法生长出多晶硅锭,该技术生长出来的硅锭位错密度大,少子寿命低等缺陷,使得后续的电池效率很难提升。

而今利用籽晶铸造生产出的高效多晶硅片,由于其位错低、少子寿命高的因素,转换效率大大提升,且该技术日益成熟,已逐渐成为市场的主流。

定向凝固用于单晶的生长技术随着行业的发展,也逐渐成熟,该技术生长出来的类单晶硅片(也称铸造单晶硅片),由于大的晶体,少的晶界,便于制绒等特点,可以大大提高多晶硅的电池转换效率,随着技术的发展,也逐渐进入到市场中。

之前国内的多晶硅主要采用硼掺杂P型多晶硅片,由于硼氧复合体效应的存在,使这种方法制备的电池具有早期光致衰减的现象,随着下游电池技术对硅片产品的不断要求,光衰减的问题日益严重。

掺镓多晶硅片可以解决P型电池的衰减问题,掺镓多晶硅片目前也在市场占据了一定的市场份额。

多晶硅块的电性能的数值与多晶硅锭相同,近几年来,随着上述高效多晶、铸造单晶、掺镓等技术的不断突破,多晶硅锭的质量不断提升,多晶硅块的电性能也有了较大变化。

此外,作为多晶硅片的原料,多晶硅块的加工尺寸对多晶硅片的生产也有着很多的影响。

现今为了降低成本,提升效率,很多企业已经采用156加大尺寸生产,即156.5、156.75的尺寸生产,这些尺寸的变化,对后续工序都有着很大的影响。

对此,在总结当前多家太阳能电池生产企业的要求,结合太阳能电池用多晶硅块生产企业现状的情况下,提出修订GB/T 29054-2012 国家标准的主要指标,对指导太阳能电池用多晶硅块的加工、制造、销售提供依据。

范围和主要技术内容

本标准规定了太阳能电池用铸造多晶硅块(以下简称硅块)的要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存等。本标准适用于利用铸造技术制备的多晶硅块,主要用于制备太阳能电池用多晶硅片。 本次修订的内容和理由如下: ——更改“太阳能级多晶硅块”为“太阳能电池用多晶硅块”; ——增加更新了最新的规范性引用文件GB/T 24581、GB/T 24849; ——修改了“硅块”的定义,增加了“有效高度”的定义; ——修改了要求中的“尺寸及外形”,删除了125×125,增加了156.5×156.5和156.75×156.75(修改的目的在于符合行业的产品主流); ——修改了电性能中的电阻率、少数载流子寿命数值; ——更改了试验方法中金属杂质的测试方法,并将其与硼浓度的测试方法分开表述。 以上的修改中,①之前的标题太阳能级多晶硅块实际上存在歧义,行业内,一般将用于铸锭的多晶硅原料为太阳能级,其纯度可打9N,而经过铸锭后的多晶硅块,其纯度已经变化,不在适用于行业内俗称的太阳能级。因此,建议将该题目更改为“太阳能电池用多晶硅块”;②更新了规范性引用文件,删除了已不再使用的,添加了最新公布,在行业内使用的;③为了使得硅块的定义更加简洁明确,修改了硅块的定义,并添加了有效高度的定义;③为与行业主流产品相匹配,对多晶硅块的尺寸、电阻率、少子寿命、以及相应的测试方法进行了修订。