北極星太陽能光伏網訊:多晶的本質是一種有瑕疵的單晶
歷史上最早用于生產太陽能電池的硅片并不像今日使用專門的設備生產的單晶硅片或者多晶硅片，而是使用半導體晶圓的邊角余料或者殘次品，價格相當昂貴。隨著半導體晶圓的合格率逐漸提高，市場可供應的殘次品晶圓越來越少。當人們希望普及硅基太陽能電池的時候，還沒有出現專門的太陽能單晶硅生產設備，半導體晶圓生產太陽能電池的成本令人望而生畏，人們轉而使用澆鑄、鑄錠、定向凝固的方法生產晶體硅錠，這就是所謂“多晶硅片”的來源，雖然品質較差，但成本有了明顯下降。到上世紀80年代初期，專門用于生產太陽能單晶硅的技術逐漸成熟，這一時期，歐洲、美國、中國誕生了大量10KW以上、1MW以上的太陽能電站，這些電站上使用單晶硅生產的組件至今仍在穩定發電，30年的累計衰減還不到20%，足見單晶功率的穩定性。
單晶電池和多晶電池的初始原材料都是原生多晶硅，類似于微晶狀態存在。要具備發電能力，就必須將微晶狀態的硅制成晶體硅，而晶體硅的晶向需要精確控制。單晶電池和多晶電池在制程上唯一無法輕易互換的就是晶體生長環節。在這個環節，原生多晶硅在單晶爐內會生產成單一晶向、無晶界、位錯缺陷和雜質密度極低的單晶硅棒，如下圖所示：
多晶晶體的生長工藝本身決定了它無法生長出大面積單一晶向的晶體（單晶），多晶的本質就是大量的小單晶的集合體，如下圖所示：
多晶鑄錠的小單晶顆粒之間的晶界會降低電池的發電能力，多晶鑄錠本身簡單粗暴的工藝使得它更容易大規模擴張，但是卻無法將位錯缺陷和雜質密度控制在較低水平，這些要素無一不在影響著多晶的少數載流子壽命。
