多晶硅片是太陽能電池制造中最常用的基礎(chǔ)材料之一,它由多個細小硅晶粒不規(guī)則排列構(gòu)成。與單晶硅片不同,多晶硅片在生產(chǎn)過程中不需要復(fù)雜的單晶生長工藝(如直拉法),而是通過將熔融硅倒入方形容器中定向凝固形成。這種制造工藝決定了多晶硅片的典型特征:表面呈現(xiàn)不均勻的金屬光澤和晶界紋路。
從性能角度來看,多晶硅片的轉(zhuǎn)換效率(通常16-18%)略低于單晶硅片,但其生產(chǎn)成本優(yōu)勢明顯。需要重點關(guān)注的是,多晶硅片特別適合對成本敏感的大規(guī)模光伏電站項目。目前主流規(guī)格為156mm×156mm(M2尺寸),厚度在180-200μm之間,表面經(jīng)過制絨處理以增強光吸收能力。
生產(chǎn)工藝方面,多晶硅片采用鑄造法,先將高純硅料(純度99.9999%)裝入石英坩堝,在氬氣保護下加熱至1420℃熔融,然后通過定向凝固技術(shù)控制結(jié)晶過程。雖然晶界缺陷會降低少數(shù)載流子壽命(約2-10μs),但通過氫鈍化等工藝可以顯著改善這一狀況。
隨著技術(shù)進步,多晶硅片的質(zhì)量不斷提升。近年來出現(xiàn)的準單晶技術(shù)(類單晶)使多晶硅片效率突破了19%大關(guān),同時保持了成本優(yōu)勢。市場數(shù)據(jù)顯示,多晶硅片仍占據(jù)全球光伏市場約40%的份額,特別在發(fā)展中國家及大型地面電站中應(yīng)用廣泛。