晶硅是制造晶體硅太陽能電池的主要原質料,目前,晶體硅太陽能電池在所有光伏電池中所占比例約為85。在2008年國際金融危機到來之前,由于多晶硅現貨價錢創下近500美元千克的天價,許多業內人士對晶體硅太陽能電池乃至多晶硅質料的利用遠景產生懷疑。跟著近兩年多晶硅價錢回歸理性,尤其是中國多晶硅企業異軍崛起,晶體硅太陽能電池的主導身份得以鞏固。但是,環保、能耗疑問一直是多晶硅生產的瓶頸,差異的工藝路線也在多晶硅行業內部展開了競爭。
多晶硅仍將保持主流身份
2003年以來,跟著中國光伏行業的高速增長,中國多晶硅行業也迎來繁華期。洛陽中硅高科技有限公司副總經理、多晶硅制備專業國家工程試驗室主任嚴大洲在承受《中國電子報》采訪時表明,2005年,我國年產多晶硅產量僅80噸,占世界年總產量的05,且專業程度低,在國家發改委結構實施的《高純硅質料高專業行業化重大專項》支持下,我國多晶硅產量突飛快速發展,2006年產量到達287噸,2007年到達1156老虎機遊戲噸,2008年到達4300噸,2009年到達20230噸。多晶硅作為光伏行業的根基質料,在短短的5年內,從打破專業封閉和市場壟斷,到行業規模僅次于美國,辦妥了已往方案經濟時代幾十年要做而一直都未實現的事務,使我國成為世界多晶硅生產大國之一。途經近期三五年的勤奮,中國多晶硅行業逾越了此前30長年的成績,一舉解決了太陽能和電子行業原料歷久受制于人的被動情勢。這一輪的太陽能行業爆發式增長時機千載難逢,中國的多晶硅企業抓緊了成長機緣,令泰西伴同刮目相看。江蘇中能硅業科技成長有限公司副總經理呂錦標也感觸道。
成都蜀菱科技成長有限公司專業總裁沈祖祥表明:地殼中的硅物質極度充沛,目前被多數公司采用的改善西門子法專業很成熟,晶體硅太陽能電池的光電轉換率對照高,因此,在專業不停先進的條件下,今后30-5老虎機規則技巧策略0年,多晶硅光伏電池仍然可以維持對薄膜非晶硅電池的優勢。
改善西門子工藝面對挑釁
盡管薄膜非晶硅電池在短期內還無法撼動晶體硅老虎機破解電池的主流身份,但在多晶硅領域內,目前居于主導身份的改善西門子法也面對其他工藝路線的挑釁。
六九硅業有限公司總經理張月和在承受《中國電子報》采訪時表明:在多晶硅生產領域,改善西門子法是目前占絕對優勢的工藝路線,其產量占世界總量的80擺佈。但我國許多廠家所采用的改善西門子專業尚處于第一代工藝,其瑕疵是能耗高、有害廢棄物多。據張月和介紹,六九硅業采用新硅烷法生產多晶硅,與改善西門子法所采用的三氯氫硅工藝比擬,其原質料充沛易得、耗電量小、生產率高,同時還不會對環境產生污染。
冶金法又稱物理法則是多晶硅生產領域的另一個挑釁者,其最大的優勢在于低本錢,但其純度要知足光伏電池所需的6N即999999級,專業難度還是很高。冶金法太陽級多晶硅行業專業首創戰略聯合理事長史?博士通知,2008年前,冶金法多晶硅只在私下被多數光伏企業用來與西門子法多晶硅進行摻料生產,以減低本錢,除了阿特斯和QCell等寥寥幾家公司外,幾乎沒有人對外公佈個人在採用冶金法多晶硅;但是,冶金法工藝也在開端走向成熟,在2009年,包含有賽維、尚德、常州天合等在內的多家光伏巨頭,紛飛公佈個人采用了冶金法多晶硅。在內地,采用冶金法多晶硅生產的太陽能電池也已經投入採用。據史?介紹,2009年12月,全體用寧夏銀星生產的冶金法多晶硅質料制作的10MW光伏電站在寧夏太陽山并網發電;2010年5月,上海普羅采用個人生產的冶金法多晶硅生產的全多晶硅電池光伏電站業并網發電,容量為1MW;寧夏發電集團2010年將在紅寺堡、高沙窩等地再建100MW的全體采用冶金法多晶硅的光伏電站;野蠻 老虎機此外,內地也有不少機場、挪動基站、廠在房屋中頂開端采用冶金法多晶硅生產的太陽能電池。不論采用哪種工藝路線,可否實現行業化才是多晶硅生產的起程點和落腳點。沈祖祥說,作為一種成熟的工藝,改善西門子法也還有繼續改善的余地。即便是美國、德國、日本的多晶硅廠家,他們對專業先進的試探也還在繼續,改善西門子法的途徑還沒有走到終點。
副產品處置也需做抉擇題
對生產過程中副產品的重復應用即是繼續改善的課題之一。在用改善西門子法生產多晶硅的過程中,重要副產品為四氯化硅。每生產1千克多晶硅將產生10-15千克四氯化硅。可以說,對副產品四氯化硅的處置是多晶硅行業的一個瓶頸疑問。在革新開放之初,我國曾經有數十個多晶硅項目,但后來紛飛下馬,一個主要來由是四氯化硅的疑問沒有得到解決。沈祖老虎機 公式祥說。
據四川新光硅業科技有限義務公司總經理陳紹章介紹,國際上,四氯化硅副產品的綜合應用重要有兩個方位,一個成長方位是用四氯化硅作原質料生產其他化工產物,包含有白炭黑、硅酸乙酯、光纖預制棒和有機硅等;另一個成長方位即是在多晶硅生產過程中把四氯化硅幻化為三氯氫硅,對四氯化硅進行輪迴應用。
對于前一個成長方位,由于中國的多晶硅行業還處于起步階段,還沒有形成副產品加工處置的行業鏈條,同時,在生產其他化工產物的過程中不能避免地還會產生新的副產品,如鹽酸,因此,這種處置方式還面對許多困難。近幾年來,中國多晶硅行業呈幾何級數成長,預測本年的產量將過份4萬噸,因此,將產生40萬噸~60萬噸四氯化硅副產品。采用生產其他化工產物的想法不論如何都無法收容如此巨量的四氯化硅。陳紹章說。
目前,我國對四氯化硅進行輪迴應用的氫化專業已經成熟。對四氯化硅進行輪迴應用也存在兩條專業路線。一條路線是冷氫化專業,即是在高壓和低溫550℃的前提下用硅粉、氫氣和氯化氫與四氯化硅進行反映;另一條路線是熱氫化專業,即是在1200℃的溫度下用氫氣與四氯化硅進行反映。
陳紹章對熱氫化和冷氫化兩種工藝進行了對照,他說;在實質生產中,四氯化硅熱氫化的一次轉換率到達20,輪迴過程中每產生1千克三氯氫硅耗電量約為35千瓦時,氫化過程中產生的三氯氫硅和氯化氫都將全體直接回收到體制之中,不需求對三氯氫硅再次進行精餾。通過四氯化硅的熱氫化,每千克多晶硅的生產本錢將減低40元。冷氫化工藝的操縱包袱很高,并且在氫化過程中要參加硅粉。由于硅粉的硬度遠遠大于鋼材,因此對器材的磨損也會很大。此外,參加硅粉會對氫化以后的三氯氫硅的質量產生陰礙,還需求對其進行精餾處置。比擬之下,熱氫化工藝的反映徹底是氣相的過程,生成的三氯氫硅純度很高,并且便于算計機進行流程管理,其唯一的瑕疵是能耗會高于冷氫化工藝。