湖南红太阳光电科技有限公司■黄美玲 明亮 段金刚 刘福刚 邱昊 黄俊

0 引言

2017年，我国光伏发电新增装机量为52.83 GW，同比增长3.7倍，全国光伏发电累计装机量达到130.25 GW。光伏市场发展迅速，高效多晶硅光伏组件仍是市场主流的光伏产品，其衬底材料——多晶硅锭的制备主要采用定向凝固铸造法[1-2]。目前，主流的高效多晶硅铸锭技术是同质籽晶辅助外延生长制备工艺与异质籽晶形核生长制备工艺[3-6]。同质籽晶辅助外延生长制备工艺是指在装料时先将硅料铺设于石英坩埚底部，并保留硅料不被完全熔化，以未熔化的硅料籽晶为形核点生长多晶晶粒，再定向凝固生长出多晶硅锭。硅料籽晶在晶体生长初期能够降低或避免在形核阶段由坩埚底部直接形核的概率，降低甚至消除了晶体形核生长所需克服的势垒，实现了对铸造多晶硅初始生长阶段晶粒形貌的有效控制。生长晶粒大小均匀的铸造多晶硅，有利于降低铸造晶体的位错密度，提高铸造多晶硅的质量。

根据籽晶粒径和形貌的不同，可以充当籽晶材料的物质包括颗粒料、碎多晶、碎硅片和多晶硅块等，其中，较常用的是碎多晶籽晶。籽晶的差异对多晶硅锭质量的影响已经引起了人们的广泛关注[7-8]。本文以籽晶辅助生长多晶硅技术为基础，分析了原生大尺寸籽晶对高效多晶硅铸锭质量的影响，并同常规碎多晶籽晶制备的多晶硅锭进行了对比。

1 实验内容

实验使用的多晶硅铸锭炉为中国电子科技集团公司第四十八研究所研发生产的R13680-1/UM型G6多晶硅铸锭炉，其加热器为顶侧5面加热结构。……