2010年冶金法提純多晶硅的進展-史珺

1、Progress of Metallurgical Purified Solar GradePoly-Silicon Industry and Technology in 20102010年冶金法太陽能級多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)進展冶金法太陽能多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(UMSOG)上海普羅新能源有限公司ProPower Inc. Technical Progress of Metallurgical Purification of SOG冶金法太陽能級多晶硅的技術(shù)進展 Industrialization Progress of MSOG冶金法太陽能級多晶硅的產(chǎn)業(yè)化進展 Application Prog

2、ress of MSOG 冶金法太陽能級多晶硅的應(yīng)用進展 Elite Equipment Manufacturing Ability of Propower普羅卓越的裝備制造能力太陽能所需要的多晶硅純度Poly silicon with purity higher than 7N could not be made into solar cell directly7N以上的多晶硅無法用來直接作太陽能電池B or P must be mixed as dopant. The dopant of B must be about 0.15-0.3ppm for P-type solar cell須摻

3、 入硼或磷，對太陽能來說硼的摻雜濃度大約在 0.150.3ppmwBecause impurities must added to high pure polysilicon from Siemens method, which means energy double waste,采用西門子法得出高純度的硅后，即便是 "N的多晶硅，還是要摻雜到6N的純度，意味著能源的雙 重浪費Demand of New Technology新工藝的需求 Thafs why the technology of purifying silicon directly to 6N is being expl

4、ored all the time 直接生產(chǎn) 6N太陽能多晶硅的工藝開始被人們所探索o-冶金法（物理法），鋅還原法;-鈉還原法;高純二氧化硅直接還原法; Metallurgical Routine to purify the poly silicon is the most promising routine冶金法是被人探索最多，也是目前規(guī)?；a(chǎn)前景最好的 工藝。商 Metallurgical (Physical) Routine冶金法(物理法)No chemical change happens to Si in purification process硅不爰壘屁學良應(yīng)- Hydro-Me

5、tallurgical Routine 濕法冶金法一 Powde Metallurgical Routine 粉末冶金法-Vacuum Refinery真空熔煉法- Energy Beam( Electron, Ionic) Method 能束(電子、 離子)法一 Directional Solidification 定向凝固- Other Metallurgical Methods 其它冶金法高純石英直接熔煉、低溫熔體萃取等通常的物理冶金法是采用上述手段的組合來達到對硅提純的目的。Progress of MP method on PurityMP法在純度上的進展(2010)Mfgs 制造商P

6、urity純度Major Tech主要技術(shù)Application應(yīng)舟情況Timminco6n-Gas fame refine, DSSUSA, PRC，GERELKEM6n-Hydro-, Smelting, VacuumCaliSolar5n+Si-AI alloy purificationDow Corning5n+not publishedYinxing6n-Hydro-, powder-, vacuumSelf usedPropower6n-Vacuum, Hydro-,Ningxia, Hainan* Because of the PV power tarriffs continuo

7、us descending, the low cost routine of poly-silicon was reconsidered by many manufacturersSolar Cell Manufacturers claimed using UMG 宣布使用冶金法多晶硅制作電池的太陽電池公司Year 年度CE after LID 衰減后轉(zhuǎn)換效率Mfg. 制造商Note 備注200813.3%CSIPoly-14.2%Trina SolarPoly-200915.2%SunTechPoly-15.5%CSIPoly-16%TianjuMono-16.8%CSIMono-17%Zh

8、ongkeMono-201018%CSI,Mono-16%ShengchengPoly-17%TianjuMonoWhen Cell manufacturing cost and system cost was cut down, UMG was recognized agai n.CV Progress Comparation between MP method Silicon and Siemens method silicon MP法多晶硅與西門子法多晶硅在電池效率上的進展比較Year 時間20042005200620072008 2009 2010(est.)Siemens 西門子法

9、89% 911% 1112% 1214% 1415% 1515.5% 15.5-17%MSOG( CE after LID)冶金物理法（衰減后穩(wěn)定效率）1014%1415%1517%多晶硅電池(Poly-crystalline cell)從10%到17%所用的時間6年 Technical Progress of Metallurgical Purification of SOG冶金法太陽能級多晶硅的技術(shù)進展 Industrialization Progress of MSOG 冶金法太陽能級多晶硅的產(chǎn)業(yè)化進展 Application Progress of MSOG 冶金法太陽能級多晶硅的應(yīng)用

10、進展 Elite Equipment Manufacturing Ability of Propower普羅卓越的裝備制造能力進入量產(chǎn)的冶金法太陽能級多晶硅公司ELKEM20001000JFE400CaliSolar200Dow CorningR&D200100R&D公司2010年產(chǎn)能（噸/年）2010年產(chǎn)量Ningxia Power1300800()Propower1000200()Jaco1000100TIMMINCO100000西門子法廠商目前成本構(gòu)成:元噸三氯氫 硅電費輔料人工折舊利息總計國內(nèi)（元人民幣/公斤）64142.526106040342.5 元美國（美元/公斤

11、）84.61.6410634.2美元冶金法廠商成本構(gòu)成:元噸金屬硅電費輔料人工折舊利息總計（元/公斤）252425810698元美國 （美元公斤）32.86.6731.624美元太陽能級多晶硅成本構(gòu)成比較高純金屬硅的冶煉工藝選取 B< 0. 5pp%P< 0.1 ppm,二氧化硅純度為4N的礦石；如果找不到該等級的礦石，則對礦石進行鍛燒和酸洗，將里面的金屬雜質(zhì)減小到10 ppm以下，B的含量降低到0.2 ppm以下。n選取石油焦和木茨作為還原劑，其中的B<1ppm,P<5ppm,如果還原 劑雜質(zhì)超標，則對還原劑逬行酸洗和絕氧烘烤處理，將B、P的含量降 低到0.2ppm以

12、下。n 爐體改造。采用普通礦熱爐作為冶煉爐體。選用高鋁低硼的耐火材料作為耐 火爐襯，選用高純石墨作為電極材料。本步驟后，得到高純度的3N金屬硅；硼、磷的含量分別在3和5ppm以下。爐外精煉工藝感應(yīng)加熱，吹氧精煉，同時添加硅酸鹽等造渣劑，除磷硼。n添加堿金屬、堿土金屬鹽類，通過造渣和吹氧蒸發(fā)來進一步去除B、Ca、Al ,精煉后的硅進行粗略定向凝固，至少應(yīng)當進行粗略的定向凝固,使材料中的金屬雜質(zhì)富集在某一部分，并在冷卻后將該部分去除。本步驟后，金屬硅的純度在34N間。磷硼的含量大約可下降30%左右。濕法冶金工藝n 對硅料進行粉碎，然后進行酸洗，主要洗去金屬硅中的微 晶的晶界上的雜質(zhì)，尤其是金屬雜質(zhì)

13、。n釆用普羅專用的HOD工藝，去除硅料內(nèi)部的硼雜質(zhì)。本法可得到4N5N的粉料。其中，B<1ppm, P<3pprn TMc50ppmo真空熔煉工藝將硅料放入真空熔煉爐內(nèi)，抽真空，升溫，進行真空熔煉。放入硅料時，加入反應(yīng)劑。真空熔煉分為三個階段:n 第一階段，使反應(yīng)劑與硅料充分反應(yīng)。該階段從硅仍是固態(tài)時 就開始（粉料）,直到硅的熔化階段。目的是使硅料中的硼和磷雜質(zhì)與反應(yīng)劑反應(yīng)生成比較容易揮發(fā)或者比較容易沉淀或者比較容易從硅中分凝的物質(zhì)。n第二階段，氣體反應(yīng)。利用Ar、H20、H2、02、N2等反應(yīng)氣體（其 中一種或幾種）通入，使硅料中的雜質(zhì)與有關(guān)的氣體進行反應(yīng)，反應(yīng) 后的氣體逸出。本

14、階段主要對B、P進行去除。n第三階段，真空脫氣。利用高的真空度，使得硅料中容易揮發(fā)的物質(zhì)揮發(fā)。本階段主要去除C、0、N、P等元素。本階段重點去除硅中微量的磷硼和飽和蒸汽壓較高的金屬雜質(zhì)。定向凝固n定向凝的目的是使硅料結(jié)晶形成多晶硅，并分凝系數(shù)小的雜質(zhì)n定向凝富集到硅錠的頂端。分為晶核形成、晶體初長、晶柱生長、長晶完成、退火.冷卻等六個階段。n在真空熔煉后段，控制溫場，使定向凝固開始。n凝固時，實現(xiàn)邊結(jié)晶邊除雜。本本階段后，可以得到6N多晶硅。其中，B-0. 3ppnw, P 0. 4ppnw5 TM - 0.2 （P型硅片）；如果需要加工N型硅片，則雜質(zhì)濃度控制為:B-0.3, P-1.6,

15、TM 0.3o硅錠處理n對得到的硅錠進行頂部破錠.開方;n根據(jù)電阻率逬行產(chǎn)品分級，能夠直接切片的部分，開方切片，不能 直接切片的，則可回爐鑄錠或逬行拉單晶。n質(zhì)量過低的部分，回收重新提純。切片及硅片處理n多線切割機切片，工藝同普通硅片廠。n對不合格硅片進行鈍化和吸雜處理，進一步提高硅片純度，調(diào)節(jié)電阻 率。冶金法太陽能級多晶硅產(chǎn)業(yè)化存在的問題寸0純度不理想目前，冶金法多晶硅的大規(guī)模還不能完全保證在6N的純度 （好的廠家合格率大約在50%60%）,導致所制作太陽 電池片的轉(zhuǎn)換效率較低，大約在15%左右。改進：通過工藝技術(shù)的不斷提高，純度指標不斷創(chuàng)新，效率 也在不斷提高中，2011年一季度將使得切片

16、率超過 70%；同時，也在利用吸雜、鈍化、N型電池等新技 術(shù)不斷提高電池效率，預計2011年底可超過17%。0光致衰減改進：隨著冶金法提純工藝的提高，冶金法多晶硅的衰減已由于硼氧、硼鐵復合體等雜質(zhì)的存在，冶金法多晶硅存在 衰減的現(xiàn)象。經(jīng)從25%降低到3%以下，而且，這些衰減在使用過 程中還可以恢復。冶金法太陽能級多晶硅產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)存的問題-20質(zhì)量穩(wěn)定性冶金法多晶硅由于工藝的原因，存在著趨向于不均勻的 特性，表現(xiàn)在電阻率的不均勻，和制作電池片的轉(zhuǎn)換效率 離散度較大（從1318%） o改進：隨著產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的越來越大，質(zhì)量不均勻性的問題也 不斷得到改善。改進的方法主要是全產(chǎn)業(yè)鏈的質(zhì)量控 制，從前段工序

17、開始大幅降低雜質(zhì)；從原料、設(shè)備、 工藝、環(huán)境、車間管理等多方面降低雜質(zhì)分布的不均 勻性，杜絕污染。普羅冶金法多晶硅真空提純車間-1（現(xiàn)產(chǎn)能400噸/年）上海普羅冶金法多晶硅真空提純車間.2（現(xiàn)產(chǎn)能：300噸/年） Techni cal Progress of IVbt al I urgi calPur i f i cat i on of SOG冶金法太陽能級多晶硅的技術(shù)進展 I ndust r i al i zat i on Progress of MSOG冶金法太陽能級多晶硅的產(chǎn)業(yè)化進展 Appl i cat i on Progress of MSOG冶金法太陽能級多晶硅的應(yīng)用進展 El i

18、 t e Equi prwnt Manuf act ur i ng Abi I i t y of Propower普羅卓越的裝備制造能力中國首個釆用冶金法多晶硅K10MW級光伏電站First MW grade PV power station with MSOG地點:寧夏銀川(Locat i on: Yi nchuan, Ni ngxi a)由寧夏發(fā)電集團興建(Bui I d by Ni ngxi a Power Group)釆用單晶、多晶硅、固定和跟蹤多種系統(tǒng)(wi t h mono-, pol y-cryst al , sol i d and t raci ng syst eni)Capa

19、ci t y ： 330KWSt art f rom： March, 2007 corrpl et e： March., 2008Gr i d Vol t age： 10KVHave r unni ng 2 years st abl y up t o now地點：寧夏太陽山(Location: Sun Hill, Ningxia) 由寧夏發(fā)電集團興建但uild by Ningxia Power Group)Capacity： 10MW Start date： June 2009 Complete： Dec. 2009 Grid Voltage： 10KV日發(fā)電量超過6萬度Over 60 MWh

20、/day中國首個釆用冶金法多晶硅的50MW級光伏電站First 50MW level PV station with MSOG in China一 1' Ilf J普羅兆瓦級冶金法多晶硅光伏電站寧夏太陽山容量:1.05kW并網(wǎng)日期：2010年6月16 H單日最大發(fā)電量:7520KW全部采用冶金法多晶硅電池，轉(zhuǎn)換效率 14.5平均），全部釆用追日系統(tǒng)。整個電站由上海普羅自行設(shè)計、自行制 造、自行建設(shè).自行投資、自行運營。地點：寧夏紅寺堡(located Hongsiburg, Ningxia)由寧夏發(fā)電集團興建(Built by Ningxia Group)Capacity： 50MW一

21、Startom June,2009-紅寺堡光伏發(fā)電一廠50MWp工程開工基Complete： Dec. 2010 Grid voltage： 10KV將要采用冶金法多晶硅的第一個十兆瓦級屋頂光伏電站First 10MW-level Roof PV station with MSOG in China地點：美國加州桑尼維爾(Location: Sunnyvale, California, USA)由Calisolar公司興建但uild by Calisolar Inc.)Capacity： 50MW Start date： June 2010 Complete： Dec. 2011 Grid V

22、oltage： 10KVLocation: Meilan Airport, Haikou （?？诿捞m機場）To be Built by Hainan Air.Capacity： 10MW Start: May,2010 On-line： Oct.2010 Grid voltage： 10KVLocation: Lingang Industrial Zone, Shanghai （上海臨港裝備產(chǎn)業(yè)園區(qū)）To be Built by Propower （由普羅公司建設(shè)）將要為普羅的冶金法多晶硅生產(chǎn)線供電will power the MSOG production of PropowerGrid v

23、oltage： 400VCapacity： 2MW Start: Dec,2010 On-line： June.2011 Technical Progress of Metallurgical Purification of SOG冶金法太陽能級多晶硅的技術(shù)進展> Industrialization Progress of MSOG 冶金法太陽能級多晶硅的產(chǎn)業(yè)化進展 Application Progress of MSOG 冶金法太陽能級多晶硅的應(yīng)用進展 Elite Equipment Manufacturing Ability of Propower普羅卓越的裝備制造能力上海普羅新能源

24、有限公司簡介Brief Introduction of Propower成立于2007年6月(Setup in June, 2007)-注冊資金13333萬元人民幣(Register Capital: 133 Mil RMB)-位于上海浦東新區(qū)(Located in Pudong, Shanghai)-主要從事冶金法太陽能多晶硅的工藝研究和裝備制造 (Majored on Metallurgical SOG Silicon technology and Equipment Manufacturing )-目前已在浙江嘉善、浙江上虞、江蘇徐州設(shè)立三個冶金法多晶硅工廠(Three MSOG Fac

25、tory have beensetup in Jiashan, Shangyu, and Xuzhou, total investment 600 million RMB)上海普羅新能源有限公司技術(shù)進展R&D Progress of Propower2005年2007年6月2009年9月2010年3月2010年6月2010年9月開始進行冶金法多晶硅的技術(shù)調(diào)研。成立普羅公司，開始自主研發(fā)低成本、低能耗、無污染 的冶金法太陽能級多晶硅生產(chǎn)技術(shù)。公司在浙江嘉善建成一條200噸/年的6N級太陽能級多晶 硅的生產(chǎn)線。在上海釆用自己生產(chǎn)的冶金法多晶硅建成了一座20KW 的示范電站。同時，一座100

26、0KW的光伏電站在寧夏太陽山建成，并 網(wǎng)發(fā)電單產(chǎn)1800公斤提純鑄錠爐研發(fā)成功，標志著普羅的多晶 硅提純技術(shù)與裝備制造水平躍居世界前列。普羅公司提純鑄錠爐的爐型進展年份型號Year Model單爐容量加熱方式Capacity Heating Mode2007 RDS1.0 heating250Kg4-plane R 200RDS2.0heating2009 RDS3.02010 RDS4.0250Kg450公斤1920公斤8-plane R/L - Double zone4-plane R -heating4 zone, 6-plane, R-heating2011 RDS5.0 (開發(fā)中)2

27、000kg/d c-casting58-zone,(under developed)0RDS4.6X系列爐型的生產(chǎn)指標單爐產(chǎn)量:1800-2000 公斤0 連續(xù)兩爐最短間隔時間:0 單爐鑄錠周期：0 年鑄錠產(chǎn)能：60分餅可用于直接切片比例:多晶硅鑄錠后平均效率:56小時250噸>70%16.8% （原生多晶硅）>16% （UMG或混摻料）中央監(jiān)控室可對多爐工藝過程及設(shè)備狀況實時監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄和報警。0 提供詳盡的作業(yè)指導書和安裝調(diào)試及生產(chǎn)指導提供事故狀態(tài)下的處理程序 具備遠程實時監(jiān)控功能0普羅在RDS4.0爐型中的部分發(fā)明專利技術(shù)0000三溫區(qū)加熱技術(shù)側(cè)面溫度梯度保持裝置一個溫場下的

28、四堆竭晶體生長獨立控制技術(shù)底部無級可調(diào)熱開關(guān)技術(shù)（可連續(xù) 調(diào)節(jié)晶體生長速度和質(zhì)量） 晶體生長過程中的提純技術(shù)00底面控溫技術(shù)0普羅公司生產(chǎn)的其它光伏設(shè)備0大功率逆變器0 PINV1000系列: 5001 OOOKVA0 PINV400系列： 100400KVA0 MPPT系統(tǒng)普羅所建寧夏太陽山11Wt伏電站追日跟蹤系統(tǒng)0 單電機多支架0 最大單機控制功率32KW0100W-10KW)上海普羅新能源有限公司 太陽能級多晶硅裝備制造基地00地點：占地面積： 建筑面積： 提純設(shè)備產(chǎn)能:上海臨港裝備產(chǎn)業(yè)園區(qū)40000平方米29000平方米10000噸/年0Recent advances in prod

29、uction ofIntroducing a new feedstock source for the solar industryUnique production process Elkem has developed a new Solar Grade Silicon production process Based on 10 years of extensive R&D work and ElkerrVs competencies in high temperature metallurgical produc processes and equipment design&q

30、uot;Key facts on Elkem Solar Developed Elkem Solar Silicon® for use in solar cells Built a new factory Investing USD 700 million Will produce 6 000 tons of high-purity silicon a year 270 employeesCost-effective and environmentally friendly power generation is key for the PV industryElkem Solar

31、contribute by : Low energy use in production Use of renewable energy in production No toxic waste generationAbility to recycle Material3Developing people - creating value2010-11-29ElkemElkerrf s long history ol technologyFrom Soderberg. (1917)f innovative process. to solar (late 19705s)2010-11-29JEI

32、kemDeveloping people creating value2010-11-292?ElkemEnergy and material management importantSILICONSoG Si process development in Elkem leading up to Elkem Solar Silicon®QuartzMG-Si*rentElkemDeveloping people creating value2010-11-292?ElkemElkem Solar Silicon® production processRecycling of

33、 in got cuts In-house production only Three sequential purification steps designed to reduce the level of impurities for critical elements Based on ElkenTs core competencies Largely based on Elkem's core competencies in high temperature processes, process- and equipment design Ingots cleaned and

34、 cut into bricks of -10 kg Quality controlDeveloping people creating value2010-11-292?ElkemA competitive process for silicon to the solar industryPower Consumption:140-180 kWh/kg SiProduct size:Lumps70 90 kWh/kg SiSmall size particles<40 kWh/kg Si :tBricks /Comparison of the power consumption Met

35、allurgical upgrade Metallurgical Si Recycling Decompositi on TCS prod.00802 16040 o o o2 0 84一s&os 6壬HMM604020KWh needed pr Kg of solar grade silicon producedJEIkemIndustrial site ramping up in 201011Developing people - creating value2010-11-29JEIkemB and P control is key to product performanceB

36、oron and Phosphorous from samples ofone month production21.61.2Euc0.80.40December 2009Boron: Average = 0,33, STD=0,03 ppmwPhosphorous: Average =0.725 STD=0,07PAverage = 0,635 ppmSt.dev = 0,068 ppmBAverage = 0,239 ppmSt-dev = 0,020 ppmJune - July 2010Product stability and impurity levels have improve

37、d during the ramp up period©ElkemDetail model developed for in got simulati on|$5Q% ESS 35.0% 卩謝 CMWVRHl蕨ESS: Q27 pprmv 氐680 PPIHW円|fl6»0%S . SB.O% PMy CM>W> m.lrtt巨SS： 0IJ27 ppew 糾 0.80 ppmw P |r* aualMV M03 ©IMX"inoscchwvff饒”祁<E&孕B MP=% ES9 w?ibgolTbt gpiutr.40 矽 m

38、mErainchw?in bhdMfUO詞1 wRe 5 irk n(n3 咖C O hj2<96 ohm tm (p-ryj>e)p cww* iw?E«tm«X Z旳FSS3»OWO*)270DMW3陡小2L7H18 mS50*i) 0900«»iX_ OOE-tOD*：屁 i血gioo耐i '-06眉)229-?f?&_耳塚廠m -i 殆詬0v00対)ZC'i»Mtfm«M>ipa巾% KVE* D PW F* rm-3 r «>OCiky供(xwrygttMn

39、逋 scoww fin66d6Mneifixsi oof)0<心lton> B Miont-Oi9fO oprrnvB丄MdllorsM 尸 畑gnt-OiWO OPrTrwF H y » 1<t-MhvlW 上A IhSil* r*i.*V.it>SFfreovm r4Hdfirw<n«1.31 ohm cm (HVP0l* E0f- Ma U wz# J H254>j8 hWMirooXMeW匕從(f (cc*:620:iWO*H76C>9ttt ar-iG323W”& 4*rr- .DODOownOUOOEXO0

40、63;000(1IUUJ<1?Gj劉±J-U1.IH*PNt.jnaflcn(Ab jrf njoincriQhO U mrImt MBIcEkhoM*: >? u 眄：i?i OD *>M 33黑 謁4 %rpz ci>*Stoo mn0.$CO i»nrootMID kgTcplCXtlmcLl JMiffD SCC rarriCaftUmflilirQ h»jti31G3 rwnSMU t«lf p-iti nctnotM WD KO rwri3DM1W5D rwn2kH cu XT0«：C rani冷 urE5M

41、E&1«s UqkUD-ctoBlu HITD2ZQ rarriff*B»eT YiKkroisQ2H2 rwnPE thrswixP 1<Q R&=OCOU rwr»Meh& 4EC rvr.帕Mur 0gifrtvgf<BorenOMOFnsctionje?：o.mojuninijm :q.<*2.曲訕m ije訥CuMMfipwiimrtwv'八 m mt順O mmV48l>!O.?«d nrriCrWdtCUkMl6.W) mni7d)ttX)f)om bprt6.910 mniBIOS E

42、ri0,990 mniBncKKerr.JSO mm創(chuàng)C gnf6e& ee0.110 EE&>?h6. sco ee3丘 tifeh0 ICO mm|F«）汁柘 2bSDfclVKatlofi aTCirtv<5>iad«<u. fiuvTmnT gaFa%MininiiiviiopfQrni aCTnirw 目UN it - T Lvar 卜* 0 (VwweevJ?D1 B W-JfKBAca rirjcl30.1 D w-JfWBHaj-nrijinnpe05Uci 02卩 WfW BL6leek13 0" Wfw*

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45、71;>ro(D1.3)1 2365&C»1 $|Fn>5Cnx»«i C«DT<I on同6<e«i62.1 Erl (&|£A4<：bNW>< J皿艮扌 lUUtdUi rtV-Hf Z3、伽C«M弧S.UMr.r. MNM ffIVse 4靈刊 »zZ©*.0P*;>|rnl >wj wil ItpfrtkJI<1kfl l9> iPMA pprrzvljirjX.5, »=<! 血卯皿 MS 女：，&

46、quot;第 U4VY3 haaxss := E孟蟲Mo ! 1 1 ! 3100lie» arem*»« MM*M* *-ma !4 2Moig""»； 35-5 <_-二一i-rK二0 玫10 3%0 總w 0It% Rw“ V_ ' D VB 飛和 TVS_ 3XW?0底 _ Q» qj»o.no1?：«.<誹:*K><lil «S WlLiJUaseeiie wzkuojh2 旳 £ mn31 0兌託E mnR L MM.IHestdrMy oi

47、 &1 Cp«M *i3C7 ramW 特鼻c K>go»密比PjCIP：SF F 4*JEIkemCase: Useable block vs mix-ratioIdentifying yield-limiting factors in different cases ESS > Elkem Solar Grade SiliconUseable block length with resistivity 1.0-3.0 ohm cm. For a 520 kg ingot.Crucible 840 mm. Boron in ESS = 0.27 ppm

48、w 0.5 ppmw P 0.6 ppmw P 0.7 ppmw P(luul)上Bue- >po-q -qeesnControlling crystal growth is key to wafer performanceWafer producer 1Wafer producer 2 Crystal size Crystal orientationFunctional properties influenced by the wafer producers ingot growing processElkem Solar Grade Silicon Feedstock®tm

49、Elkem Solar Silicon (ESS )Silicon feedstock with low impurity contentCan be used for both multi- and monocrystalline applications Performing equally well as polybased cellsIIndustrial scale solar cells based on ESS show >16.5% efficiency, and more than 18% efficiency demonstrated in lab.iaoEffici

50、ency of ESS based solar cells15.0123PooibOT in ingot ibottom - top)Main difference from poly: Compensated materialBoron and Phosphorus must be controlled and adjusted to optimize ingot yield and solar cell performance#Developing people - creating value2010-11-29ElkemCell results from ISC Konstanz -

51、June 201017.0016.8016.6016.4016.2016.0015.8015.60 efficiency 60% ESS Japanese ingot producer and Japanese wafer slicing company Cell processing at ISC Konstanz industrial standard pilot cell line optimized for ESSCharacteristics of cells with various mix-in % of ESSWafer producerMix-in %ESSCell eff%

52、VocmV'scmA/m2FF133%16.161733.577.8100%16.062132.978.1265%16.662633.978.1310%16.362134.077.330%16.662433.878.44100%16.362732.979.2Cell processing and characterization at ISC KonstanzJEIkemCrucible ready materialUsable block length = 300 mm5.02.0Ingot height (mm)cutInput/assumptions:ESS:0.35 ppmw B0.75 ppmw