德國弗勞恩霍夫協(xié)會太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer ISE）與該研究所于2015年7月創(chuàng)辦的風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)NexWafe宣布，開發(fā)出了能以原來約1/2的成本制造單晶硅太陽能電池硅晶圓的技術(shù)。這樣可使太陽能電池模塊的制造成本削減20％。

以前制造單晶硅太陽能電池用硅晶圓時(shí)，要耗費(fèi)大量電力并經(jīng)過很多工藝。具體而言，首先要利用氫氣（H2）等還原由HSiCl3等氯硅烷化合物構(gòu)成的氣體，制造多晶硅；然后將多晶硅放在1450℃的高溫下融化，做成單晶硅錠；最后再利用一種特殊線鋸——金剛石線鋸切薄，從而制成單晶硅。

切薄時(shí)會產(chǎn)生很多切屑。據(jù)Fraunhofer ISE介紹，單晶硅大約有1/2以上會變成切屑。現(xiàn)在，單晶硅錠的價(jià)格在2000日元/kg左右，其中1000日元/kg以上會變成切屑。

此次開發(fā)的技術(shù)直到在三氯硅烷中混合H2，都跟原來的方法相同。不過，此后是利用化學(xué)氣相沉積法（CVD）在實(shí)施了表面多孔質(zhì)化處理的硅基板上使單晶硅膜外延生長。當(dāng)單晶硅膜達(dá)到足以作為晶圓的厚度之后，以機(jī)械方式剝離作為基板的硅基板。這個(gè)硅基板可重復(fù)利用數(shù)十次。

Fraunhofer ISE等將利用這種方法制造的單晶硅晶圓叫做“EpiWafer”。由于不產(chǎn)生切屑，因此可使硅晶圓的制造成本減半，使融化多晶硅等所需要的電力削減80％。太陽能電池模塊的制造成本可以削減20％。

另外，采用這種方法還容易制造出使用金剛石線鋸時(shí)切屑過多、事實(shí)上很難實(shí)現(xiàn)的150μm厚的硅晶圓，可以實(shí)現(xiàn)單晶硅薄膜太陽能電池。

NexWafe公司利用EpiWafer試制了太陽能電池，已確認(rèn)可獲得高達(dá)20％的轉(zhuǎn)換效率。該公司計(jì)劃2017年初啟動EpiWafer試驗(yàn)工廠，2017年下半年開始以每年最大250MW的規(guī)模量產(chǎn)EpiWafer。（記者：野澤 哲生）