全球太阳能电池用多晶硅生产量达13万吨
单晶硅与多晶硅的应用和区别

1单晶硅与多晶硅的应用和区别多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
被称为“微电子大厦的基石”。
在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。
虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。
从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为;[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少;[2] 对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料;[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展,全自动浇铸炉每生产周期(50小时)可生产200公斤以上的硅锭,晶粒的尺寸达到厘米级;[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快,其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产,例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极,采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米,高度达到15微米以上,快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间,单片热工序时间可在一分钟之内完成,采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14%。
据报道,目前在50~60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16%。
利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17%,无机械刻槽在同样面积上效率达到16%,采用埋栅结构,机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8%。
多晶硅与单晶硅的差别请问多晶硅与单晶硅的差别是什么?国内有那些厂家在生产这两种产品?多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅生产能耗计算

多晶硅生产不存在“高能耗、高排放”?2010-10-9 08:59|公布者 :cygrass|查察数 :225| 谈论数 :6| 来自:solarzoom 网友公布纲要 :多晶硅是信息家产和太阳能光伏发电家产的基础原资料,世界多个国家将其列为战略性资料,对我国实行技术封闭和市场垄断,国内需求长远依靠入口。
多晶硅经过多年的努力,中硅高科依靠中国恩菲2005 年建成第一条家产化示...多晶硅是信息家产和太阳能光伏发电家产的基础原资料,世界多个国家将其列为战略性资料,对我国实行技术封闭和市场垄断,国内需求长远依靠进口。
多晶硅经过多年的努力,中硅高科依靠中国恩菲 2005 年建成第一条家产化示范线,打破了多年的技术封闭和市场垄断,实现规模化供给,解决光伏家产“两端在外”的“一头”问题,初步形成一个拥有战略意义的新式家产。
可是,近来多晶硅行业向来受“高能耗、高排放”的困扰,各项优惠政策和科研受阻,对一个刚才盛行的家产形成致命打击,本文剖析了多晶硅以致整个光伏行业生产过程中的能源耗费、能源贡献以及对降低 GDP能耗的贡献,剖析了多晶硅洁净生产过程,以利于行业的长远健康发展。
1、多晶硅生产能耗状况1.1 光伏发电的生产电耗与寿命周期发电量对照2009 年,全球光伏发电组件产量:10.1GW,此中,晶体硅太阳电池产量为 8.5GW,薄膜太阳电池 1.6GW,晶体硅太阳电池占总产量的 84.16%,是现在市场主流,所以要点剖析晶体硅太阳电池的能耗。
1.1.1 晶体硅光伏发电家产链图 1 晶体硅太阳电池家产链1.1.2 能耗计算界限条件以原料硅砂为起点,到制成晶体硅光伏发电系统,所有能量耗费EP表达式:EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP5 + EP6此中:EP1为“硅砂——冶金硅”的能耗: 13kwh/kgEP2为“冶金硅——多晶硅”的能耗 200kwh/kg,(改进西门子法国内均匀水平,世界先进水平为 150-180 kwh/kg)EP3为“多晶硅——多晶硅片”的能耗 9kwh/kg,(多晶硅铸锭重量 270kg,[当前主流应为 450kg,另单晶硅片的电耗比多晶硅略高,如考虑将来技术发展趋向, 156×156mm硅片尺寸将成为主流,电耗还有降低的空间 ],使用多线切割机切片能耗水平。
太阳能用多晶硅料技术概述及技术进展

太阳能用多晶硅料技术概述及技术进展作者:王敬蕊陈锐蔡晓晨蒋碧蕾来源:《电子世界》2012年第21期【摘要】介绍了制备太阳能多晶硅的几种工艺方法原理。
简述了近几年多晶硅的技术进展。
分析了我国多晶硅生产优势和存在的问题.并对我国发展多晶硅产业给出建议。
【关键词】多晶硅;金属硅;改良西门子法;成本降低一、多晶硅技术概述多晶硅按纯度分类可以分为太阳能级和电子级。
太阳能级硅(SG)的纯度介于冶金级硅与电子级硅之间.一般认为含Si在99.99%~99.9999%(4~6个9)。
电子级硅(EG)一般要求含Si99.9999%以上。
超高纯达到99.9999999%~99.999999999%(9~11个9)。
太阳能级多晶硅是生产太阳能光伏电池的主要原料.电子级多晶硅主要用于半导体工业及电子信息产业.是制造单晶硅的主要原料,可做各种晶体管、整流二极管、可控硅、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器等[1,2].太阳能用多晶硅的原料来自于提纯后的金属硅。
多晶硅硅料是是硅材料产业中最主要的前端产业链,多晶硅的成本占每瓦电池组件总成本的30%以上,是光伏行业最主要的原材料。
多晶硅是经由“硅石—金属硅—多晶硅”等步骤制备的,其实质是一个化学提纯Si单质的过程,见图1。
我国具有丰富的硅石资源。
金属硅是由硅石与碳质还原剂为原料生产的,其纯度可达达到99.99%。
金属硅属于高耗能产品,而且环境污染也比较大。
长期以来,我国是全球最大的金属硅生产国和出口国。
我国多晶硅产量超过全球总需求量的一半以上。
2011年我国金属硅总产量136万吨,同比增长18.3%,出口量为75万吨.比2010年增长了7.1%。
[3]从金属硅制备多晶硅材料目前采用的主要有4种工艺,分别是:改良西门子法、硅烷法、循环流化床法、物理法。
这四种技术中,改良西门子法技术最成熟,已获大规模应用,目前全球多晶硅产量中有80%采取改良西门子法的生产路线。
(1)改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢(或外购氯化氢),氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯,提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。
单晶硅和多晶硅的区别

单晶硅和多晶硅的区别一概述当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。
如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。
单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。
大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。
二生产工艺找得到。
三单晶硅英文名:Monocrystalline silicon分子式:Si硅的单晶体。
具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。
其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。
由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。
在地壳中含量达25.8%的硅元素,为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。
国内外光伏发展PPT课件

一、发展可再生能源的时代已经到来。 二、世界光伏产业及应用特点。 三、阻碍光伏产业发展的三大因素。 四、国内光伏产业特点。 五、国内发展光伏产业必需注意的问题。
*
一、发展可再生能源的时代已经到来
1、传统的化石能源资源日益枯竭,严重的环境污染 制约了世界经济的可持续发展。 2、能源的需求有增无减,能源资源已成为重要的战 略物资。 3、太阳能利用和光伏发电是最有发展前景的可再生 能源。 4、世界各国竞相出台发展可再生能源的扶持政策、 法令、法规。 5、从2006年1月1开始,我国《可再生能源法》开 始实施。
4
三菱
100 MW
5
125 MW
6
肖特
95 MW
6
110 MW
7
BP太阳能
86 MW
7
105 MW
10
尚德
82 MW
8
150 MW
4
茂迪
60 MW
9
110 MW
7
Detsche cell 包括壳牌太阳能
96 MW 壳牌太阳能59
10
110 MW
7
*
2、在光伏应用和安装方面,德日美依然是世界三个最大最主要的光伏应用市场。 2005年全球安装太阳电池组件1460MW,比前一年增长了34%。德国安装837MW,比前一年增长了53%;占世界安装量的57%;日本安装292MW,比前一年增长了14% ,占世界安装量的20%;美国安装102MW,占世界安装量的7%;欧洲其它地区安装88MW,占世界安装量的6%;世界其它地区安装146MW,占世界安装量的10%。
*
2004-2008年多晶硅原料的产量及预测
年份
2004
2023年多晶硅行业市场分析报告

2023年多晶硅行业市场分析报告多晶硅行业是太阳能光伏行业的关键环节,随着日益严重的气候变化和全球经济发展,太阳能光伏产业已经成为一个新的经济增长点。
多晶硅作为太阳能电池板的原材料,目前在全球范围内应用广泛,其市场呈现出快速增长的趋势。
1. 行业概述多晶硅是非金属元素硅的一种晶体形态,为太阳能电池板的主要原材料,主要应用于太阳能电池、半导体工业、太阳能热水器等领域。
多晶硅作为光伏行业的关键原材料,具有光吸收能力强、转化效率高、环保等优点,因此得到了广泛应用。
太阳能光伏市场的不断扩大,使得多晶硅供不应求,增加了多晶硅生产厂家的机会和挑战。
2. 市场现状在全球范围内,多晶硅市场份额较高,占多晶硅总需求量的80%以上。
国内多晶硅市场主要由太阳能电池板、半导体工业、太阳能热水器等三个领域组成。
其中太阳能电池板是多晶硅市场的主要消费领域。
近年来,随着国家政策支持力度加大,太阳能光伏市场不断扩大,多晶硅需求量也不断增加。
据统计,中国多晶硅产能已经达到了200万吨左右,产量占据全球的90%以上。
3. 市场前景未来几年,随着太阳能光伏市场的不断扩大和政策的持续支持,多晶硅市场将保持快速增长的势头。
其中,太阳能电池板的需求量将会大幅增加,推动多晶硅市场进一步发展壮大。
同时,随着太阳能电池板的技术不断升级和成本的不断下降,多晶硅的应用范围将不断扩大,市场前景广阔。
4. 竞争格局多晶硅市场竞争格局较为激烈,主要由国内外的大型企业所掌握。
国内的多晶硅生产企业主要有神州长城、江苏中南、京瓷太阳能、方大特钢等。
而国外的多晶硅生产企业则有挪威REC、美国格罗布、德国维思特、韩国汉阳等。
尽管国内多晶硅行业发展较晚,但是随着政府的政策支持和资金投入,国内企业不断加强研发力度和技术水平,逐渐与国外企业形成竞争态势。
5. 投资建议多晶硅是太阳能光伏行业的关键环节,市场前景广阔。
由于行业竞争激烈,建议投资者在选择投资标的时,应该注重企业的技术实力和管理水平,同时关注国家政策的影响。
国内外太阳能级多晶硅生产企业

国内外太阳能级多晶硅生产企业国外厂商1、tokuyama(日本)以三氯氢硅和氢气为原料,管状炉反应器,…VLD‟工艺使用石墨管将温度升高到1500℃,三氯氢硅和氢气从石墨管上部注入,在1500℃的石墨管壁上反应生成液体硅,然后滴入底部,降温变成固体粒状硅。
此工艺研发始于1999年,除反应器外主工艺仍属西门子工艺。
2、wacker(德国)以三氯氢硅和氢气为原料,流化床反应器,工业级试验线用了两个多晶硅反应器,反应器为FBR型。
100吨试验线在2004年10月投入运行,除反应器外主工艺仍属于西门子工艺。
与保定英利签有长期合同。
德国Wacker公司与Simens公司合作开发了西门子法,并于1959年开始工业化生产多晶硅325公斤。
Wacker公司是目前世界第二大多晶硅厂,也是目前世界上最大的半导体硅材料厂之一,其产业链包括多晶硅、单晶硅(CZ和FZ)、硅片(磨片和抛光片)、太阳电池用铸锭硅和切片。
Wacker公司的多晶硅计划的增产速度较快,在短短四年中增产8400吨。
除了资金和成熟技术的实力外,更重要的是Wacker 公司也是德国最大的化学工业厂。
不仅有丰富的原辅材料,同时还有自备的水利发电厂。
3、hemlock(美国)世界第一大多晶硅生产企业。
4、EMC(美国)MEMC有2年扩张计划,由目前3800吨到2年后的8000吨,扩张部分主要为太阳能级多晶硅。
与无锡尚德签有长期合同,合同金额高达60亿美元。
5、厂商:俄罗斯:拟在乌索里-西伯尔斯科建一个年产2000吨的多晶硅厂,5年扩产至5000吨,采用俄稀有院技术。
距莫斯科200公里的巴斗尔斯克的化学冶金工厂建一个1500吨/年的硅厂,设备以购置西方为主。
俄铝业巨头拟在东西伯利亚建一个3500吨硅厂。
乌克兰:德国在乌克兰的康采恩拜尔公司以贷款方式,恢复乌克兰的两个多晶硅厂。
扎巴罗日厂生产的多晶硅以80美元/公斤价格来低偿贷款。
韩国的DC Chemical 宣布投资2.5亿美元,建立多晶硅厂。
太阳能多晶硅发展面临转折——太阳能多晶硅制备新技术及产业链关键装备研讨会引发业界热议

ocus关注F太阳能多晶硅发展面临转折记者/木易——太阳能多晶硅制备新技术及产业链关键装备研讨会引发业界热议在安排好几个国外客户的推迟见面时间后,江西赛维LD K太阳能高科技有限公司总裁兼首席运营官佟兴雪急匆匆赶往机场,在机场与一个专程前来与他见面的国外客户短暂交流后,踏上了北京九华山庄的行程,到达目的地已是4月29日凌晨时分。
这里在半天前就已迎来了多晶硅业内的“各路神仙”,有中国工程院院士闻立时、中国可再生能源学会副理事长赵玉文、河北工业大学教授徐岳生、昆明理工大学真空冶金国家工程实验室副主任马文会、厦门大学教授陈朝、浙江大学硅材料国家重点实验室副主任杨德仁、大连理工大学太阳能研究中心主任谭毅等多位资深学者,还有浙江昱辉阳光能源有限公司副总经理吴云才、常州天合光能有限公司高级经理胡志刚等知名光伏企业高层,新技术代表企业南安三晶硅品精制有限公司董事长郑智雄、河北尚硅光伏材料有限公司总经理张世平、上海普罗新能源有限公司总经理史,以及从事太阳能电池产业设备的中国电子科技集团公司第48研究所副所长王俊朝、北京京仪世纪自动化设备有限公司总工程师李润源、中材高新材料股份有限公司副总经理王忠……原定80人的小型会议,竟然有多人闻讯赶来。
吸引他们到来的是由《新材料产业》杂200志联合中国可再生能源学会、中国材料网理事会共同策划组织的“太阳能多晶硅制备新技术及产业链关键装备研讨会”。
“这是我今年以来参加的第一个会议,现在我们正处于一个发展的关键时期,应该认真探讨一下技术及装备的问题,市场留给我们的时间很宝贵,如果抓不住机遇我们就可能赶不上国际光伏产业的发展,这次会议召开得正是时候,探讨的议题也非常重要。
”佟兴雪道出了此次会议对于业界的重要意义。
巨大需求下的巨大差距近年来,在政策与市场的双轮驱动下,全球太阳能光伏产业持续高速发展,成为世界能源领域的一大亮点。
科技部高新司李宝山处长在会议致词中介绍说,在国际光伏市场的拉动下,我国的光伏产业每年的增长率超过了100%。
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元 件 厂 ( M) 再 进 一步 投 资 , 工 订 单 转 移 给 代 I 不 D 代 工 产业 , 二是 先进 制程 投 资成 本 也 愈来 愈 高 。市场
认为, 台积 电 巨额投 资 将掀 起 晶圆代 工 新一 波 的投 资 热潮 。 台积 电表 示 , 竹 F b 1 新 a 5第 5期 已经 上 梁 , 预 计 21 0 0年 中将 投 产 2 m 制 程 ,紧 接 着 南科 F b 8n a 1 4第 4期 在 农历 年 后 动 土 , 加 速投 入 生 产 行 列 , 将 目前 2 m 已经 与超 过 2 8n 0家客 户 进 行合 作 ,但 真 正具 量产 贡献 约落 于 2 1 年 。 台积 电表 示 , 0n 01 4 m
台积 电 0 1 m 及 更先 进 制 程 的营 收 占 2 0 .3 09 年 第 4季 晶 圆销 售 的 7 %,其 中 9 m 制 程 的营 0 0n
中约 9 %将 用 以扩 充 先 进 制 程 、%用 于 新 事 业 投 4 2 资 ,仅 3 %增 加主 流制 程投 资 ,总体 产 能将 较 2 0 09 年 增加 1%, 中 3 0m 厂产 能增 幅达 3 %。 3 其 0 m 4 21 0 0年 4 8亿 美 元 资 本 支 出是 台 积 电 有 史 以
收 占全 季 晶 圆销 售 的 1 %、 5l 制 程 的 营 收 占 6 6 m l 3 %,而 4 m 制程 的 营 收 则 超 过 全 季 晶 圆 销售高发 生在 20 次 00年 台积 电购 并
德 暮 、 大 集 成 电路 , 过 何 丽 梅 分 析 ,0 0年 与 世 不 21
等 厂 家 纷 纷扩 产 ,加 上 大 陆 多 数 多 晶 硅 厂 也 将 如
期 进 入 量产 阶 段 ,业 界对 多 晶 硅产 能 过剩 的 忧虑
年 全 球 太 阳 能 电池 用 多 晶 硅 产 量 已达 88万 吨 , .
预 估 今 年 年 成 长 率 约 有 4 %, 量 将 达 到 1 7 产 3万
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全球 太 阳能 电池 用 多晶硅 生产 量 达 1 3万 吨
显示 暨 太 阳 光 电产 业 专 业 研 究 机 构 D sly i a. p bn ak发 表 最 新 全 球 太 阳 光 电发 电 市 场 研 究 , 去
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与 日俱 增 。 随着 多 晶硅 产 业 陷 入产 能过 剩 的 困境 ,
业 界 已调节 市场 供 应 量价 格 走 跌趋 势 ,太 阳 能 电 池用 多晶硅长 期合约价 将跌破 每公斤 6 0美 元 的
关卡。
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Di l b n 表 示 :预 计 今 年 太 阳 能 电池 用 多 sa a py k 晶 硅 市 场 产 能 过 剩 达 42万 吨 左 右 且 至 2 1 . 0 2年
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台积 电 2 1 资本 支 出 4 0 0年 8亿美 元创 新 高 市 场震 惊
晶圆代 工 在龙 头 台积 电带 领 下再 掀 投 资热 潮 , 台积 电 日前 宣布 2 1 资 本支 出将创 下 历 史新 高 0 0年 达4 8亿 美元 ,较 2 0 0 0年 次高 纪录 的 3 3亿 美元 大 增 4% , 5 亦较 2 0 0 9年 暴增 7 %, 0 令市 场 咋舌 !同 时 据统 计 , 目前 台积 电在 4 /0n 制程 高达 9成 市 54 m 占, 制程 愈 先进 市 占率 愈高 。 台积 电展 望 今 年第 1季 营收 较 2 0 0 9年 第 4季 20 0 0年 相 隔 1 0年 却 有 结构 性 差 异 , 一是 许 多整 合
全 球 半 导 体行 业 销 售 额 排 名 第 三 的 东芝 2 0 09
年 第 三 财 季 半 导体 业 务 盈 利 4 7亿 日元 , 上 一 年 和 亏 损 11 4亿 日元 相 比有 了 大 幅 改 善 。接 受 政 府 7
注 资 的尔 必 达 公 司 ( li ) 销 售 额 也 达 到 了季 Epd 的 a
持平 符合市 场预 期 , 过公布 的 2 1 资本 支 出高 不 0 0年
达 4 亿 美元 却超 出市场 原预 期 的 4 8 0亿 ~ 5 美元 4亿
区间 , 市场 惊呼 四起 , 令 也让市 场见识 到 台积 电银 弹
威 力与扩 充产 能决心 。台积 电财 务长 何丽 梅表 示其
制 程 量 产 良率持 续 提 升 ,将会 在 2 1 底 4 m 0 0年 0n 制 程 毛利 率 将会 达 到与 全 公司 毛利 率 一样 水平 。
另一 方 面 , 经济 刺 激 计划 效 果逐 渐 消 失 以及 原 材 料 价格 上 涨等 不利 因素 也很 多 。 东芝 副社 长村 冈
富美 担忧 地称 : 如 果放 松 的话 , 景就 不 明 朗。 ” “ 前
度 最 高 值 15 0亿 日元 ,营 业 利 润 项 目也 从 亏 损 1
=鼍 ,
电 子 工 业 专 用 设 备
・
行业快讯 ・
1倍 。
富 士通 包 括 半 导 体在 内 的 电 子零 件 业 务 也 扭 亏 为盈 。 半导 体行 业 全球 排 名首位 的美 国英特 尔公 司 的收益 也 同 比增加 6 %, 名 第 二 的三 星也 实 现 2 排
盈利 。