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太阳能产业链

※发布时间:2019-10-31 23:28:47   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  梦见手机丢了太阳能产业链_生物学_自然科学_专业资料。太阳能产业链 二、工业硅提纯,多晶硅生产 产业链最上游是7家太阳能多晶硅( Silicon )厂商:Hemlock、 Wacker、日本德山(Tokuyama)、REC、MEMC、Misubish

  太阳能产业链 二、工业硅提纯,多晶硅生产 产业链最上游是7家太阳能多晶硅( Silicon )厂商:Hemlock、 Wacker、日本德山(Tokuyama)、REC、MEMC、Misubishi和 Sumitomo,他们对全球的多晶硅供应造成了严重的垄断,总产量占 到全球太阳能多晶硅总产量的95%以上,其中,前3大厂产能约占全 球总产能近6成,而龙头厂Hemlock市占率高达23% 。 由于技术门槛,几乎没有企业可以很快进入多晶硅生产制造领 域,而且产能也远不是全球7巨头的对手。 太阳能产业链 二、硅晶片生产 第二层是22家硅片(Wafer)厂商,包括RWE Schott Solar、 Sharp、Q-cells、BP Solar、Deutsche Solar、Kyocera等,在这一环 节主要的技术流程包括铸锭(或单晶生长)、切方滚磨、用多线 切割机切片、化学腐蚀抛光,其中铸锭(或单晶生长)环节属于 高能耗,切割机等投资规模亦相对较大,设备投资约占初期总投 资的60%以上。 中国天威英利是这个领域的中国代表,具备生产单晶硅 片的制造能力。技术难度仅次于多晶硅的制造难度。 太阳能产业链 三、太阳电池制造 第三层是太阳能电池(Cell)制造,全球 电池厂商有40余家;中国的代表企业是无锡尚 德和天威英利,产能产量都属于全球主流的太 阳能电池制造商。 太阳能产业链 四、太阳电池组件封装 最下面是组件,将制作好的电池封装,技 术含量相对较低,进入门槛亦低,属于劳动力 密集型产业,全球厂商数量超过200 家,国内 也有相当多企业进行封装作业。 太阳能产业链 五、安装组成太阳能发电系统 最后,把封装好的太阳电池组件进 行安装,即可组成太阳能发电系统 一、冶炼 硅材料及冶炼 南安三晶冶炼厂进行金属硅冶炼 硅材料及冶炼 二、冶炼过程 石英石 木屑 石油焦 工业硅的精制 ? 工业硅(又称金属硅)用途广泛,可以用于保温材料(例 如耐火砖,高温密封件,电焊条等),冶炼用硅(高硅铸 铁,硅钢,矽钢片,碳化硅材料等),化学用硅(有机硅 集合物,硅胶,硅烷,耐低温润滑油等等),电子用硅,用 于制造晶体管,集成电,功率器件,提纯光电高纯硅)。 ? 工业硅根据不同领域的应用,需要经过进一步加工方能够 在各种加工厂所使用,特别在某些特殊元素的处理上,比 如Fe,Al,Ga的含量有特殊要求,产品的粒度有特殊要求, 产品的均匀性,颗粒的大小,产品的初步挑选等等方面有 特殊的要求,这就是工业硅的精制。特别是制作高纯硅材 料的工业硅,需要更加特别。 硅材料的提纯 高纯硅材料化学提纯方法 ? 在第二次世界大战期间美国杜邦公司采用锌(Zn)还原SiCl4制出多晶硅,供美 国的电子公司生产高频二极管 ,但用途未扩大 。 ? 1955年西门子公司研究成功了用H2还原SiHCl3,在硅芯发热体上沉积硅的工艺技 术,并于1957年建厂进行工业规模生产,这就是通常所说的西门子法。 ? 随后,西门子工艺的改进主要集中在减少单位多晶硅产品的原料、辅料、电能 消耗以及降低成本等方面,于是出现了改良西门子法。 ? 1956年英国国际标准电气公司的标准电讯实验所研究成功了SiH4热分解制备多 晶硅的方法,被称为硅烷法。1959年日本的石冢研究所也同样成功研究出该方 法。美国联合碳化物公司研究歧化法制备SiH4,1980年发表最终报告,综合上 述工艺并加以改进,诞生了新硅烷法多晶硅生产工艺技术。 改良西门子法的典型代表 ? Wacker公司 – Wacker公司是一家大的化工企业,有自建的水力发电厂。主要产品有多晶 硅、单晶硅硅片、有机硅、高纯SiHCl3、SiCl4、HCl等。 Wacker生产的多晶硅棒 Wacker的氢还原炉 硅材料的提纯 高纯硅材料物理提纯方法 ? 随着太阳能光伏发电市场的一步步发展,硅材料的紧张局势 在90年代中期就已经被很多科学家和有识之士所注意到,以 日本川崎制铁,挪威Elkem,中国的福建南安三晶为代表的 工厂开始致力于物理法提纯高纯硅材料。旨在解决化学方法 所面临的产量难以扩大,成本难以降低的问题。 ? 物理提纯方法制取太阳能级高纯硅材料是基于化合反应生成 机理。根据金属硅所含的各种杂质元素的化学性质,在液态 硅中将化合物(气体)导入液态硅熔炉中,控制不同温度、 压力,通过高温汽化将杂质元素挥发去除,或生成新的化合 物而粘附在液态硅表面或附着于中间包桶壁,达到去杂的效 果。 硅材料的提纯 其中的一种物理提纯法: 硅材料的提纯 物理提纯法: ? 物理提纯中,一般设计到三个步骤: ? 第一是去除硅材料中的P元素 ? 第二是去除硅材料中的B元素 ? 第三是通过定向凝固去除硅材料中的金属 元素 ? 目前,去除P、B,特别是B元素成为物理提 纯法中最为关键的步骤。B元素的含量成为 评判物理法硅材料最重要的指标。 硅材料的提纯 物理提纯法与化学提纯的比较: 工 艺指 标 物理提纯法(物理方法) 化学提纯法(化学方法) 质量 成本 设备 产量 能耗与污染 二至六个“9” 低 简单,可操作 高 耗能低,“三废”很少 可达十一个“9”以上 高 复杂,技术难度大 低 高耗能,“三废”污染源多 太阳能级硅材料 ? 太阳级硅简称SoG硅(Solar Grade Silicon)是指其 性能可以满足制造晶体硅太阳电池需要的硅材料,本 质上也应当是高纯度硅。绝大多数为掺入硅中的 杂质都是有害无利的,因此采用多种方法提纯工业硅, 去除硅中杂质到一定限度,使其不至于对器件(太阳 电池也是一种光电转换的器件)性能产生不良影响。 ? SoG硅涵义包括两层意思,其一是SoG硅与通常半导体 级硅是有一定的区别,晶体硅太阳电池结构属光电二 极管,比mos器件和双极型器件对硅材料的杂质、缺陷 要求低一些;其二是SoG硅要求太阳光照射产生的非平 衡少数载流子寿命要足够长,因此对硅材料的电阻率、

  

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