利用LCZ法制造的单晶硅（该图摘自东北大学的发布资料） （点击放大）

制造单晶硅时的情形（该图摘自东北大学的发布资料） （点击放大）

采用LCZ法制造的单晶硅和采用传统方法制造的单晶硅的对比（该图摘自东北大学的发布资料） （点击放大）

日本东北大学、FTB研究所、产业技术综合研究所（产综研）2016年3月23日宣布，开发出了高品质单晶硅的低成本制造技术。基本不需要进行新投资即可生产品质高于以往的单晶硅，实现以低成本生产高效率太阳能电池。

在单晶硅制造方法中，人们比较熟悉的是“CZ法”，利用石英玻璃制成的圆形坩埚将原料硅熔化，通过向上提拉硅熔体，使其变成晶体。但硅熔体的温度约为1400度，坩埚中会发生热对流，导致石英坩埚壁熔解，因此生产出来的硅晶体中含有氧及重金属等杂质。

在高品质单晶硅制造方法中，最为有名的是“MCZ法”，这种方法着眼于硅熔体为液体金属这一点，从坩埚外部施加磁场来抑制对流。但是，MCZ法需要使用超导磁铁设备，不适合用于亟需降低成本的太阳能电池用途。

此次开发的“LCZ法”使用对内壁表层（泼液层，Liquinert层）进行特殊处理使其排斥熔体的坩埚。不使用磁场，采用普通的CZ法即可抑制坩埚的熔化，因此能以更低的成本制造高品质单晶硅。此次采用LCZ法成功制造出了实用尺寸的200mm直径单晶硅。

单晶硅的品质可通过使用期（LifeTime）这一物理量来进行定量性的测量。此次的使用期测量结果显示，用LCZ法生产的单晶硅拥有与MCZ晶体同等或者更高的品质。而且，还利用LCZ硅制作硅基板，并试制出了标准型太阳能电池，结果发现与使用传统结晶硅（用CZ法生产的单晶硅）的太阳能电池相比，转换效率最多可提高1.03倍。

今后将根据需求扩充扩泼液坩埚制造设备，以降低坩埚成本。而且，还将致力于制造技术的开发，改进泼液坩埚及晶体生长技术，以满足更高品质结晶硅的量产化需求，为2020年达到14日元/kWh的发电成本目标作出贡献。（来源：日经BP社）