多晶介绍

在国内，目前光伏行业内主要的多晶铸锭设备是G6（6×6=36块方锭），新上或扩建的项目也大多选择G6。此外，已有部分设备制造商和研究人员对现有的多晶铸锭炉进行G7（7×7=49块方锭）改造（比如：JYT660炉型）。多晶铸锭最重要的是质量和成本，因此下一代G8多晶铸锭炉将是未来的发展方向。本文主要从G8铸锭炉的性能及特点进行探讨。 1.基本指标

目前，在行业内主流是G6，为了便于比较，我们将相关的基本数据进行汇总，如：石英坩埚尺寸、装料密度、装料量、工艺时间、能耗等，见表1。

表1：铸锭工艺基本数据和指标

2.主要数据

将对G5，G6，G8铸锭炉产出的硅锭主要数据（成品率、产能、

转换效率）进行分析。G8铸锭炉投料量增加，硅锭尺寸相应加大，而头尾及边皮不合格区域重量（边皮厚度差别不大）增加较少，所以硅锭成品区域（A、B、C区）重量增加，成品率(利用率/成晶率)相应提高，见图1。

图1.不同铸锭炉的成品率

随着市场复苏，过剩问题正在缓解，但是，还难有根本性改观，过剩仍很严重，市场竞争将更加激烈，成本和质量才是最关键的考虑因素之一，在以后的竞争中，谁抓住了这两点取 得了优势，谁就掌握了以后市场的主动权。

采用G8，坩埚尺寸变大及铸锭热场改造，增加了投料量，提高了多晶硅锭成品率，而工艺时间却相对增加不多，单台铸锭炉的产能将大幅增加，则相同的产能，需要生产硅锭的数量将更少，或者需要更少的人力成本（非硅不变）。

另外，投料量加大、工艺时间增加不多，单位主、辅材以及能耗（耗电、水、气等）的降低，将进一步降低生产成本，见图2。

图2. 单台铸锭炉的月产能及成本

图3，4 显示，相对于G5和G6, G8硅锭C区拥有较多的中心小方锭，比例增加，且中心区域距离坩埚侧壁较远，铸锭过程中受坩埚中所含杂质的污染较少，平均硅片质量将提高，一 般C区具有相对较高的转换效率，有助于提升整锭的平均效率，见下图4。

图3. G5~G8硅锭A,B,C区的不同分布

图4.G5~G8中 A.B.C区不同的占比

图5. G5~G8中C区不同比例对整锭平均效率的影响 3.热场和工艺调试

G5改造为G6，由于G5炉体具有足够大的的尺寸空间，热场较易扩大，而G8炉体尺寸限制和热场结构固定，改造和工艺调试比较复杂，因此，G8铸锭炉改造需要打破现有的炉型结 构和升级路线，属于全新的研制设计。