太阳能多晶硅冶金法改头换面 前景将风光无限

来源:21世界新能源网发布时间:2012-07-03 13:32:33
由普罗公司自行研发的PM法太阳级多晶硅提纯技术,采用炉外精炼、湿法冶金、DVC真空等三个步骤,以纯度为2~3N的金属硅作为原料,得到纯度6.3~6.7N的太阳能级多晶硅。该工艺的单位能耗仅为12度电/kg,没有任何污染,综合成本仅为7.8万元人民币/吨,完全能够满足光伏发电对于多晶硅的成本需求。

冶金法多晶硅从诞生之日起,所有人就都知道其成本优势,但也一直被人诟病。无论如何,为什么从2008年正式宣布生产,到现在已经近四年的时间,还没有能够在业界占据一定的位置?

这是由于,过去的冶金法一直存在着三个问题,使得人们对之心存疑虑:1)电池转换效率低;2)光致衰减大;3)质量不稳定。这三个问题,就是冶金法多晶硅自从问世以来到目前为止,一直没有得到大量应用的原因。其中,前两个问题限制了冶金法多晶硅的质量,第三个问题使得冶金法多晶硅难以推广应用。

冶金法多晶电池的转换效率从2008年的13%开始到2011年的16%,虽然逐年稳步上升,但始终落后于西门子法多晶硅的效率大约0.6~1个百分点。冶金法刚问世时,光致衰减(LID)达到了20%,也让业界十分忧虑。尽管从2010年后,冶金法多晶电池的LID已经比西门子法的LID还要低,达到了0.6%的水平;但用冶金法多晶硅所拉制的单晶电池的LID还高达4%,因此,这也是人们对于长期衰减的忧虑之一。而质量不稳定,则是冶金法的工艺所决定的、几乎被人为是固有的缺点。因为,所有冶金法的工艺的最后一个过程毫无例外地都是定向凝固过程,也就是利用杂质在硅的固液相之间的分凝作用进行偏析来达到提纯的目的,这个过程本身就是把杂质从均匀分布变成不均匀的过程,因此,批次之间,甚至同一批次的不同位置之间的杂质含量都不同,这是一个必然的现象,但也是困扰光伏的下游用户的一个大问题之一。

冶金法多晶硅在问世四年的时间都不能得到大面积应用,不仅造成了业界的疑惑,连冶金法的开发者自己也陷入困扰。2010年,上海普罗首先总结出了冶金法多晶硅的上述三大问题,并指出上述三大问题的原因其实是一个原因的不同表现:那就是材料纯度的不够。纯度不够,代表着杂质浓度偏高。为此,普罗提出太阳能多晶硅不是通常所说的“六个9”,而是需要更高的纯度。

其实关于硅料的纯度用“几个9”来表示的说法,是通俗而不准确。在早期,只要光伏电池的转换率能达到10%以上,人们就很满足了。因此,美国在2004年所确定的太阳能级多晶硅只有5N的纯度要求,后来逐渐提高,有了6N的说法。2010年,中国冶金法太阳能级多晶硅产业联盟将标准确定为硼0.3ppm,磷小于0.6ppm,金属总量小于0.1ppm,该指标被列入了我国科技部的国家科技支撑计划的目标。而近期大量企业的光伏电池的效率提高的试验表明,硼含量为0.15ppm左右,磷小于0.35ppm;金属总量小于0.2ppm,所制作的光伏电池将不会存在任何问题。2012年,工信部公布的我国新材料产业的“十二五”规划中,也是这样确定了冶金法太阳能级多晶硅的目标。

为此,上海普罗在原有的CP、MP冶金法工艺路线上进行了革命性的改变,发明了世界首创的DVC工艺,将产品的纯度标准从原来的6N提高到6.5~6.7N的标准,而且使得质量不均匀的问题也从根本上消除,从而一举将冶金法多晶硅得三个问题全部解决。值得一提的是,在提高质量和稳定性的同时,并没有导致成本的增加,反而将冶金法多晶硅的单位能耗从原来的50度/公斤,一举降低到了12度/公斤。这就是技术创新的魅力。

随着PM法多晶硅的大规模生产,太阳能级多晶硅销售价格将迅速降低到10万元/吨以下,这对于光伏整个产业链的价格下降也具有极好的拉动作用,相信光伏发电低于火力发电的“光伏平价上网”目标可望在3年以内实现,届时,光伏发电从目前的补充能源的地位上升到替代能源地位,市场容量将发生一个井喷式的变化。

目前,已经有几个基于PM法的冶金法多晶硅项目正在紧锣密鼓地建设着,至少一个万吨级的PM法多晶硅工厂将在2012年底前建成并投产。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201207/03/26971.html

责任编辑:zhanlei
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
26.93%!苏大彭军团队:单溶剂真空闪蒸法打造高效钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-11-17 13:41:59

文章介绍低缺陷密度的高结晶度钙钛矿薄膜是实现高性能钙钛矿太阳能电池的先决条件。基于此,苏州大学彭军等人提出了一种简单的单溶剂真空闪蒸方法,用于使用简化的单溶剂前体系统制备高质量的钙钛矿薄膜。因此,通过该方法制造的PSC实现了26.93%的冠军功率转换效率,以及26.78%的认证PCE。此外,由于通过SSVF方法制备的钙钛矿薄膜的相稳定性增强,所得的PSC表现出优异的运行耐久性,在连续运行1000小时后仍能保持其初始效率的94%以上。

7800万美元!韩国多晶硅巨头OCI收购越南硅片厂来源:索比光伏网 发布时间:2025-10-14 10:00:59

韩国多晶硅巨头OCI近日宣布完成战略布局,通过旗下特殊目的实体OCIONE收购越南精英太阳能电力硅片有限公司65%股权,以7800万美元代价正式切入太阳能硅片赛道。OCI明确表示,越南硅片工厂将完全采用其子公司OCITerraSus生产的多晶硅原料,构建从硅料到硅片的垂直产业链。今年8月,韩国产业通商资源部曾向美国施压,要求免除韩国企业多晶硅关税,并警告限制措施可能打乱美国28亿美元太阳能投资。

超过3.4亿美元!印度RPSG集团将建设太阳能制造中心,将专注于叠层钙钛矿太阳能技术!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-09-23 11:36:09

据报道,印度跨国企业集团RPSG集团计划在北方邦建立一个大型太阳能电池制造中心。该集团拟投资300亿印度卢比,将建立一个3吉瓦的太阳能电池制造设施以及一个60MW的自备太阳能和储能系统。该设施将专注于先进的隧道氧化物钝化接触和叠层钙钛矿太阳能技术。该集团已在亚穆纳高速公路工业发展局的8D区获得了100英亩的土地。SAELIndustriesLtd正在计划在大诺伊达建造一座5吉瓦的集成太阳能电池和组件设施。

卡塔尔能源与三星C&T联手启动全球最大太阳能项目:杜汉2000MW电站将助力2030碳中和目标来源:新能情报局 发布时间:2025-09-17 11:40:44

卡塔尔能源今日与韩国三星物产工程与建设集团签署协议,启动杜汉超级太阳能电站建设。这一全球规模最大的太阳能项目之一将分两阶段开发,预计2029年中期实现2000兆瓦总装机容量,届时将使卡塔尔太阳能发电能力翻倍,显著助力该国实现2030年可再生能源目标。项目建成后,每年可减少二氧化碳排放约470万吨,并满足卡塔尔30%的峰值电力需求,成为实现《卡塔尔2030国家愿景》环境可持续目标的关键里程碑。

加速美国太阳能供应链垂直整合!T1 Energy与康宁达成战略合作 来源:索比光伏网 发布时间:2025-08-18 14:18:01

据外媒报道,T1Energy 宣布与材料科学巨头康宁公司签署长期供应协议,计划通过垂直整合模式构建从多晶硅到组件的本土化太阳能制造链。供应链垂直整合的突破性意义当前,美国太阳能产业面临严重产能错配。存量资产快速释放产能通过2024年底以34亿美元收购天合光能美国资产,T1Energy已掌控达拉斯G1工厂的5吉瓦自动化组件生产线。此次供应链整合将使G1工厂的硅片成本降低22%,毛利率提升至18%以上。

改进的结晶技术将提高钙钛矿— 硅叠层太阳能电池的性能来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-08-18 14:10:25

通威太阳能、电子科技大学与国家计量与测试技术研究院的研究人员,系统探究了宽能隙钙钛矿在织构硅衬底上的结晶控制机制,并据此提出了一种可提升叠层太阳能电池性能的优化方案。研究人员改进了两步蒸发—溶液钙钛矿结晶和成膜方法—提供了一种简单有效的策略来应对全纹理串联电池均匀成膜的挑战。由此产生的电池实现了31.58%的转换效率,这一数值对于基于商业硅的叠层电池而言,无疑是令人瞩目的高效表现。

美方反对无果,阿曼10万吨硅料项目获2.5亿美元资金支持来源:PV光圈见闻 发布时间:2025-08-11 11:43:58

据消息人士透露,世界银行旗下的国际金融公司不顾美国反对,批准了向阿曼一处太阳能多晶硅项目提供贷款的需求。路透社报道,国际金融公司据悉将为阿曼的一个项目提供高达2.5亿美元的资金,而联合太阳能公司因其首席执行官及股东与中国存在关联而受到关注。国际金融公司此次的资金支持包括2亿美元贷款和5000万美元优先股投资。

众能光储史彦涛: 柔性钙钛矿太阳能电池预计今年将突破25%效率来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-07-30 14:19:01

众能光储董事长史彦涛教授为与会嘉宾带来了《柔性钙钛矿太阳能电池功能层微结构的构筑方法》主题演讲。历经十余年研究探索,众能光储团队持续刷新柔性钙钛矿电池效率世界纪录,柔性钙钛矿转换效率自2015年的15.65%提升至2024年的24%,预计今年将进一步突破25%。

日本推超薄可弯曲太阳能板,将挑战中国主导地位?来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-07-22 15:54:01

东京法新电,日本正大力投资一种新型超薄可弯曲的太阳能电池板,希望借此实现可再生能源目标,同时挑战中国在这个领域的主导地位。钙钛矿电池的柔韧特性意味着它可以安装在不平整或弯曲的表面上,这对70%国土为山地的日本尤其重要。日本产量仅次于智利,位居世界第二。到2040年,日本计划安装足够的钙钛矿太阳能电池板,以达到20吉瓦的发电量,相当于增建约20座核反应堆。

新型纳米技术将太阳能电池效率提高 10% 以上来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-07-21 10:28:14

一种新技术使二氧化钛纳米棒能够以可调节的间距生长,从而在太阳能电池中实现更好的光捕获和功率转换。单晶TiO2纳米棒擅长收集光和传导电荷,使其成为太阳能电池、光催化剂和传感器的理想选择。当掺入低温加工的CuInS2太阳能电池中时,这些薄膜实现了超过10%的光电转换效率,峰值为10.44%。

需求大变!中能建、国能、华能、三峡、国电投、中电建、华电、华润,八大电力央企上半年支架招标背后来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-15 17:02:23

自136号文落地以来,新能源全面进入电力市场化交易,给光伏行业发展带来了深刻的影响。电力央企对光伏电站的投资测算调整作为当下新能源投资的主力军,国能、三峡、华能、大唐、国家电投等头部电力央企,针对新能源