經過2010年左右的曇花一現，鑄造單晶如今又卷土重來，且來勢洶洶。

所謂鑄造單晶就是采用鑄錠爐，利用籽晶以定向凝固的方式進行晶體生長，產出鑄錠單晶大錠，又稱為準單晶或類單晶。而在當前主流的工藝制造中，鑄造其實是傳統的多晶制作方法。

“其實現在的單、多晶之爭就是直拉技術和鑄造技術的競爭，而鑄造單晶則是巧妙地將鑄造技術的低成本、低能耗、大尺寸優勢和單晶的高效率、高質量優勢結合到了一起?！闭憬髮W楊德仁院士認為鑄造單晶吸取了鑄造與單晶兩方的優勢而成。

經歷近十年的積淀，這一次，卷土重來的鑄造單晶技術是否經得起市場的考驗？又將蠶食誰的市場？

卷土重來的鑄造單晶

回顧鑄造單晶的發展歷史，就會發現這并不是一個全新的技術。據保利協鑫首席技術官萬躍鵬博士介紹，早在2005-2008年，BPSolar鑄造單晶（Mono2）示范電站應用，效率約17-18.0%，接近直拉單晶，但并沒有規?；瘧?；到2010年左右，國內晶澳、昱輝、LDK、協鑫、天合等企業推出鑄造單晶產品，但是到2013年左右，高效多晶產品興起，鑄造單晶已基本被工業界放棄。

在技術探索階段，有的技術被推崇逐漸成為主流，有的方向被市場放棄也勢必有其不合時宜的原因。

萬躍鵬認為當年鑄造單晶沒有規模化應用的原因主要有四點，一是當時的產品堿制絨后有較大比例的晶花，組件外觀成為市場接受的主要障礙；二是由于鑄錠技術中位錯問題沒有解決，電池效率分布很廣，有10-20%低效電池；三是全單晶比例偏低（<30%），出現大量2、3類片（大晶花，高位錯）；四是拼接縫在硅片上引起色差。

在日益追求產品效率的光伏行業，上述四點原因也注定了鑄造單晶的夭折。如今的卷土重來也并不是一日之功。

實際上，主推多晶的保利協鑫一直將鑄造單晶作為技術儲備之一。隨著單晶市占率的提高，多晶的主流地位已逐漸滑落，正是擁有大批鑄錠爐的保利協鑫推出鑄造單晶的好時機。

保利協鑫科技管理部總經理汪晨博士在第四屆光伏發電設計、工程與設備選型研討會上坦言，“傳統多晶相對于單晶而言，競爭力已經偏弱”。他認為，鑄造單晶是鑄錠技術必須要走的方向。

用多晶的成本做單晶的效率？

如此高調的宣布鑄造單晶的回歸，協鑫這幾年下了不少的功夫。全新的熱場設計，分段式加熱從而提升對稱性，增加對流，以及增加單晶比例，降低位錯等；全新的籽晶拼接技術可以避免拼縫產生的位錯；獨創的籽晶回用技術可以進一步降低成本；硅片晶花分選可以更好的解決組件外觀問題。針對上述四點原因，協鑫一一攻克。

在外觀方面，協鑫方面宣稱，鑫單晶硅片采用金剛線切割，外觀與常規多晶硅片相似，采取堿制絨后與直拉單晶無明顯差異。另外，通過Hennecke全自動分選線嚴格控制晶花問題，將單晶面積小于99%的硅片選為三類片，占比約10%。

據協鑫集成首席技術官張淳博士介紹，在2018年9-10月份研發階段發現，三類片使用堿制絨工藝會有嚴重的外觀問題，而使用濕法黑硅制絨可以完美解決該問題。

在位錯方面，汪晨表示，“與單晶相比，鑄錠單晶雖然不是非常完美的晶體，但相比多晶的位錯比例大幅下降，從切割后的硅片看已經非常接近單晶產品。”

從技術上來看，位錯會造成少子壽命降低，從而降低電池效率，這也是鑄錠單晶最致命的弱點之一。

但萬躍鵬解釋，鑄造單晶在長晶技術提升后位錯得到顯著降低，目前鑫單晶72片組件功率輸出以380Wp為主，相比同尺寸同PERC工藝下直拉單晶組件低約5Wp。

據張淳介紹，經過不斷的改進，目前鑫單晶EL降級比例2.29%，前期低檔位中出現明顯EL暗紋的情況現在基本消失，目前主要的缺陷是晶界線，占比1.25%，還有少量不合格絨絲，占比0.05%。

此外，鑄造單晶以衰減小于單晶PERC作為其一大亮點。硅片氧含量<6ppm，顯著低于直拉單晶的12-13ppm，LID和LeTID均低于直拉單晶。不過張淳介紹，鑫單晶的光衰數據較多晶相比略差，懷疑主要是鑫單晶峰值燒結溫度較多晶更高所造成。多晶的LeTID控制已經有成熟的產業化技術，鑫單晶還需進一步優化。

而在成本方面，協鑫方面稱，目前鑄造單晶成本比常規多晶略高一些，但是比單晶低，未來通過裝料量的逐步提升，以及籽晶回用技術，可以進一步降低鑄造單晶成本，同時規模化的應用也必然導致成本的大規模降低。

能耗方面，鑄造單晶每公斤電耗比直拉單晶低20多度，轉換成每瓦少耗電0.06度。

設備方面，目前市場上買不到直接可以用的鑄錠單晶設備，需要自行改造；對鑄造單晶晶棒少子壽命和缺陷檢測需要投入少量新的設備，主要是增加端面少子壽命檢測和位錯檢測以及晶花模組。

總結一下，鑄造單晶是介于傳統多晶與高效單晶之間的產品。但距離用多晶的成本做單晶的效率似乎還有一定差距。

“獨一家”的鑄造單晶距離大規模應用還有多遠？

從目前的消息看，與鑄造單晶相關的信息幾乎全部來自協鑫及其盟友。據光伏們了解，目前試用鑄造單晶產品的廠家并不多，某家電池廠商已即將量產，但產品只供給協鑫。

有業內人士向光伏們透露，鑄造單晶如果能做好，肯定對直拉單晶是個很有優勢的競爭，現在關鍵是需要得到試樣和電池廠的認可。

協鑫所宣稱，通過爐臺改造數量增加、單臺裝料量提升，不斷快速增加總產能，2019年鑄造單晶全年產能可達8-10GW。

盡管產能在快速提升，但作為一種還未大規模應用的改良型技術，是否可以適應當前快速發展的光伏行業，似乎還有待驗證。

任何新的事物投入市場都需要一個過程，那么鑄造單晶如何被市場接受，拭目以待。