目前世界各國研制的硅太陽能電池種(zhong)類(lei)繁多，主要系列有單晶、多晶、非(fei)晶硅幾種(zhong)。其中單晶硅太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池占50%，多晶硅電(dian)(dian)池占20%、非(fei)晶占30%。我(wo)國光伏發(fa)電(dian)(dian)發(fa)展(zhan)需解決的(de)關鍵問題。太(tai)陽(yang)能光伏發(fa)電(dian)(dian)發(fa)展(zhan)的(de)瓶頸是成本高(gao)。

為此，需加大研發力(li)度，集中在降低成(cheng)本和提(ti)高(gao)效率的關鍵技術上有所(suo)突(tu)破，主要(yao)包括：

a）晶(jing)體(ti)硅(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)技(ji)(ji)術(shu)。降(jiang)低太陽硅(gui)材料的(de)制(zhi)備(bei)成(cheng)(cheng)本(ben)：開發專門用于晶(jing)體(ti)硅(gui)太陽能電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)硅(gui)材料，是生(sheng)產(chan)(chan)高效(xiao)和低成(cheng)(cheng)本(ben)太陽電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)基本(ben)條件(jian)；同時實現硅(gui)材料國(guo)產(chan)(chan)化和提高性能，從產(chan)(chan)業鏈的(de)源頭，抓好(hao)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)工作。提高電(dian)(dian)(dian)池(chi)/組件(jian)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)：高效(xiao)鈍(dun)化技(ji)(ji)術(shu)，高效(xiao)陷光技(ji)(ji)術(shu)，選擇性發射區，背表面場，細柵或(huo)者單面技(ji)(ji)術(shu)，封裝材料的(de)最(zui)佳折射率(lv)等高效(xiao)封裝技(ji)(ji)術(shu)等。光伏技(ji)(ji)術(shu)的(de)發展以薄膜電(dian)(dian)(dian)池(chi)為方向(xiang)，高效(xiao)率(lv)、高穩定性、低成(cheng)(cheng)本(ben)是光伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)發展的(de)基本(ben)原則(ze)。

單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)在(zai)太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)有(you)效利用(yong)當中，太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)光電(dian)(dian)利用(yong)是近些(xie)年(nian)來發展最快，也是最具活(huo)力的(de)(de)研究領域。而硅(gui)(gui)材料太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池無疑是市場的(de)(de)主體，硅(gui)(gui)基（多(duo)(duo)晶(jing)硅(gui)(gui)、單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)）太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池占80%以上，每年(nian)全世界需(xu)(xu)消費硅(gui)(gui)材料3000t左右。生產太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池用(yong)單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)，雖然利潤比較低，但是市場需(xu)(xu)求量大，供不應求，如果進行規模化生產，其利潤仍然很可觀(guan)。目前，中國擬建和在(zai)建的(de)(de)太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池生產線每年(nian)將(jiang)需(xu)(xu)要680多(duo)(duo)噸的(de)(de)太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池用(yong)多(duo)(duo)晶(jing)硅(gui)(gui)和單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)材料，其中單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)400多(duo)(duo)噸，而且，需(xu)(xu)求量還以每年(nian)15%~20%的(de)(de)增長率快速增長。

硅(gui)(gui)(gui)系(xi)列太(tai)(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)中，單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)在(zai)實驗室里最(zui)高(gao)的(de)(de)轉換效率(lv)為(wei)23%，而規模(mo)生(sheng)產的(de)(de)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)，其效率(lv)為(wei)15%，技(ji)(ji)術也最(zui)為(wei)成(cheng)熟(shu)。高(gao)性能(neng)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)是建立在(zai)高(gao)質量單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料和(he)相關的(de)(de)成(cheng)熟(shu)的(de)(de)加工處理工藝(yi)基礎上的(de)(de)。現在(zai)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)工藝(yi)已近成(cheng)熟(shu)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)制(zhi)作中，一般都采用(yong)(yong)表(biao)面(mian)織構化(hua)、發射區鈍化(hua)、分區摻雜(za)等技(ji)(ji)術，開(kai)發的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)主(zhu)要有(you)平面(mian)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)和(he)刻(ke)槽(cao)埋(mai)柵電(dian)(dian)(dian)極單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)。提高(gao)轉化(hua)效率(lv)主(zhu)要是靠單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)表(biao)面(mian)微(wei)結(jie)構處理和(he)分區摻雜(za)工藝(yi)。在(zai)此方面(mian)，德國(guo)夫朗霍費費萊堡太(tai)(tai)陽能(neng)系(xi)統研(yan)究所保持著世界領先水平。該研(yan)究所采用(yong)(yong)光刻(ke)照相技(ji)(ji)術將(jiang)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)表(biao)面(mian)織構化(hua)，制(zhi)成(cheng)倒金(jin)字(zi)塔結(jie)構。通(tong)過改(gai)進(jin)了的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)鍍過程增加柵極的(de)(de)寬度(du)和(he)高(gao)度(du)的(de)(de)比率(lv)：通(tong)過以上制(zhi)得(de)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)轉化(hua)效率(lv)超過23%。單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)具(ju)有(you)完整(zheng)的(de)(de)金(jin)剛石結(jie)構。通(tong)過摻雜(za)得(de)到n，P型(xing)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)，進(jin)而制(zhi)備出(chu)p/n結(jie)、二極管(guan)及晶(jing)(jing)(jing)體管(guan)，從(cong)而使硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料有(you)了真正的(de)(de)用(yong)(yong)途。單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)轉換效率(lv)無疑(yi)是最(zui)高(gao)的(de)(de)，在(zai)大(da)規模(mo)應用(yong)(yong)和(he)工業生(sheng)產中仍占(zhan)據主(zhu)導地位，但由于受單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料價格及相應的(de)(de)繁(fan)瑣的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)工藝(yi)影響，致使單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)成(cheng)本價格居(ju)高(gao)不下，要想大(da)幅度(du)降低其成(cheng)本是非常困(kun)難的(de)(de)。

多(duo)晶硅眾所(suo)周知，利(li)用太陽(yang)(yang)能有許多(duo)優(you)點，光(guang)伏發(fa)(fa)電將為人類提(ti)供主要的(de)能源，但目前來(lai)講，要使太陽(yang)(yang)能發(fa)(fa)電具有較大的(de)市場(chang)，被廣大的(de)消費者接(jie)受，提(ti)高太陽(yang)(yang)電池(chi)的(de)光(guang)電轉換效率，降低生產成本應(ying)該是我們追求的(de)最大目標，從目前國際太陽(yang)(yang)電池(chi)的(de)發(fa)(fa)展過程可以看(kan)出其發(fa)(fa)展趨勢為單晶硅、多(duo)晶硅、帶(dai)狀硅、薄膜(mo)(mo)(mo)材料(liao)（包括微晶硅基薄膜(mo)(mo)(mo)、化合(he)物基薄膜(mo)(mo)(mo)及染料(liao)薄膜(mo)(mo)(mo)）。從工(gong)業化發(fa)(fa)展來(lai)看(kan)，重(zhong)心已由(you)單晶向(xiang)多(duo)晶方向(xiang)發(fa)(fa)展，主要原因為：

（1）可供應太陽電池的頭尾料愈來愈少；

（2）對太陽電(dian)池(chi)來(lai)講，方形基(ji)片更合(he)算，通過澆鑄法和直(zhi)接凝固法所獲得的多晶硅(gui)可直(zhi)接獲得方形材料；

（3）多(duo)晶(jing)硅(gui)(gui)的生產工藝不斷取得進展，全自動澆鑄爐(lu)每生產周(zhou)期（50小(xiao)時）可生產200kg以上的硅(gui)(gui)錠，晶(jing)粒的尺寸(cun)達到厘(li)米級；

（4）由于(yu)近十年(nian)單(dan)晶硅(gui)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)與(yu)(yu)發展很(hen)快，其(qi)工(gong)藝(yi)(yi)也被(bei)應用(yong)(yong)于(yu)多(duo)(duo)晶硅(gui)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)，例如選擇(ze)腐蝕發射結(jie)、背(bei)表(biao)面場、腐蝕絨面、表(biao)面和體(ti)鈍化、細金屬柵電(dian)極，采用(yong)(yong)絲網印刷技術(shu)可(ke)使柵電(dian)極的(de)(de)(de)(de)寬度降低(di)到很(hen)小的(de)(de)(de)(de)范圍，快速(su)熱(re)退火技術(shu)用(yong)(yong)于(yu)多(duo)(duo)晶硅(gui)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)可(ke)大大縮短工(gong)藝(yi)(yi)時間(jian)，單(dan)片熱(re)工(gong)序時間(jian)可(ke)在(zai)一分鐘之內完成，采用(yong)(yong)該工(gong)藝(yi)(yi)在(zai)100平(ping)方厘米的(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)晶硅(gui)片上作出的(de)(de)(de)(de)電(dian)池(chi)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率超過14%。多(duo)(duo)晶硅(gui)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)具有(you)獨特的(de)(de)(de)(de)優勢，與(yu)(yu)單(dan)晶硅(gui)比較(jiao)(jiao)(jiao)，多(duo)(duo)晶硅(gui)半導(dao)體(ti)材料的(de)(de)(de)(de)價格比較(jiao)(jiao)(jiao)低(di)廉(lian)，但是由于(yu)它(ta)存在(zai)著較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)晶粒間(jian)界而有(you)較(jiao)(jiao)(jiao)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)弱點。多(duo)(duo)晶硅(gui)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)實驗(yan)室(shi)最高轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率為18%，工(gong)業規模生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率為12%~14%。

目前，太陽能(neng)(neng)多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)主要有三(san)個來源，一(yi)是(shi)半(ban)導體多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)的(de)碎片(pian)；二是(shi)半(ban)導體多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)的(de)副產品，三(san)是(shi)半(ban)導體多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)廠商用多(duo)(duo)(duo)余的(de)產能(neng)(neng)生產的(de)太陽能(neng)(neng)多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)。高純(chun)多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)原(yuan)料(liao)是(shi)半(ban)導體工業和光伏(fu)產業共同的(de)上游原(yuan)材料(liao)，2003年(nian)年(nian)底(di)以來，光伏(fu)產業多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)原(yuan)料(liao)供不應求(qiu)，市場(chang)短缺非常嚴(yan)重。多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)由于成本低，制備簡單，并(bing)能(neng)(neng)與傳統的(de)硅(gui)工藝技(ji)術(shu)相(xiang)容，因此它在一(yi)些場(chang)合成為單晶(jing)(jing)硅(gui)的(de)替代品。