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日本科学技术振兴机构（JST）2016年8月9日宣布，开发出了使用生产效率高的铸造生长炉来制造单晶硅的新方法，并且，使用基于该方法制造的单晶硅锭的太阳能电池的转换效率达到了19.14％。通过采用使用铸造生长炉制造的单晶硅，实现了与利用直拉单晶制造法（CZ法）制造的单晶太阳能电池为同等水平的高效率和高成品率。
太阳能电池用硅晶圆方面，使用铸造生长炉制造的多晶硅与使用CZ生长炉制造的单晶硅相比，生产效率高且价格便宜，因此太阳能电池市场有60％被多晶硅占据。但多晶硅存在两方面的问题，一是形成优良的多晶结构时，结晶品质会变差，因此转换效率比单晶硅低1～1.5％；二是存在残留变形，因此结晶品质的不均匀性较大，成品率低。
此次开发的非接触坩埚法（NOC法）使用用于制造多晶硅锭的铸造生长炉，并在熔液内独创性地设置了低温区域，可在不接触坩埚壁的情况下使单晶生长（用来形成低温区域的独创经验并未公开）。作为生长炉内容物的石墨夹具全部在真空中长时间高温空烧，去除了杂质。另外还通过极力减慢单晶在生长中的上升速度和旋转速度，降低了晶体位错及氧浓度，减少了结晶缺陷。
此次利用由上述方法获得的p型单晶硅锭，从全部区域均等切割出晶圆，使用该晶圆试制了Al-BSF（铝背场）构造的太阳能电池，结果以极高的成品率实现了最大转换效率达到19.14％、平均转换效率达到19.0％的高效率太阳能电池。另外还成功试制出了直径比达到坩埚直径90％的单晶硅锭。今后，如果能使用更大的坩埚制造大容量单晶硅锭，这项技术便有望成为太阳能电池市场的主流。
相关成果将在2016年8月12日于名古屋举行的“ICCGE-18（18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy）”上发表。（特约撰稿人：工藤 宗介）
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