光伏发电的未来及硅材料光伏发电的未来及硅材料

专家:赵玉文(中国可再生能源学会副理事长)

观点:

1、未来硅材料需求结构将发生重大变化:超纯硅材料(电子级+太阳极)硅材料不但需求量极大(两百万顿量级),而且对能源、环境、社会的可持续持续发展具有极端重要意义。

2、太阳级多晶硅材料逐渐成为高纯多晶硅材料主体,当太阳级硅材料比例超过90%,总量在百万顿以上时,硅材料供应格局将发生根本性变化。

3、太阳级硅材料短缺引起的效应:促进了光伏发电技术的全面提升;加速了薄膜电池发展;促进了聚光光伏技术发展;硅材料大幅度涨价,增加了光伏发电成本;在利益驱动下少数公司在制造硅锭时掺入过量劣质材料,导致电池效率下降和衰减。

4、目前国际上尚没有统一的太阳级硅材料纯度标准和界定。

5、光伏界的经验提法是,太阳级硅纯度大于6N。

6、从器件性能讲,对材料纯度要求与半导体工业并无本质差别,电子级(EG)与太阳极的纯度差别只是因为光伏发电对成本的苛刻要求,成本与性能的折中在一定程度上放松纯度要求。

7、太阳电池的工作环境是各种半导体器件中最苛刻的:要经受风吹、日晒、沙尘、冰雹、高低温交变、潮湿、酸雨、酸雾侵蚀等几乎所有恶劣环境考验,这是其它半导体器件(大多在室内环境或者恒温环境中工作)所没有的。

8、太阳电池要求的工作寿命是几乎所有半导体器件中是最长的(25年以上甚至更长)。

9、只要太阳电池使用Cz-Si片,光衰减就不可避免。

10、MCZ(加磁场)能有效减少氧的引入,避免光衰减现象;目前拉制半导体工业用8英寸单晶硅必须施加磁场,但还没有在光伏工业中推广。

11、通过合作、引进、消化、吸收,加紧实现西门子改良法中的尾气回收和循环工艺,特别是四氯化硅氢化工艺以及综合利用技术,快使我多晶硅材料工业成为节能和环保的产业之一,同下游工业一样与世界拉平。

12、一批资深材料专家、专家团队和企业正在探索太阳极硅材料制造新方法、新工艺。为我国高纯硅产业的跨越式发展进行着艰苦卓绝的创造性劳动。

13、太阳极硅材料的新方法需要从原理上和方法上获得突破。

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