多晶硅;polycrystalline silicon
多晶硅,是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來,就結(jié)晶成多晶硅。利用價(jià)值:從目前國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接原料,是當(dāng)代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件的電子信息基礎(chǔ)材料。被稱為“微電子大廈的基石”。
國際多晶硅產(chǎn)業(yè)概況
當(dāng)前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的光伏材料,其市場占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長的一段時(shí)期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個(gè)國家7個(gè)公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。 多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)體和太陽能電池。按純度要求不同,分為電子級和太陽能級。其中,用于電子級多晶硅占55%左右,太陽能級多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。 1994年全世界太陽能電池的總產(chǎn)量只有69MW,而2004年就接近1200MW,在短短的10年里就增長了17倍。專家預(yù)測太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在二十一世紀(jì)前半期將超過核電成為最重要的基礎(chǔ)能源之一。 據(jù)悉,美國能源部計(jì)劃到2010年累計(jì)安裝容量4600MW,日本計(jì)劃2010年達(dá)到5000MW,歐盟計(jì)劃達(dá)到6900MW,預(yù)計(jì)2010年世界累計(jì)安裝量至少18000MW。從上述的推測分析,至2010年太陽能電池用多晶硅至少在30000噸以上,表2給出了世界太陽能多晶硅工序的預(yù)測。據(jù)國外資料分析報(bào)道,世界多晶硅的產(chǎn)量2005年為28750噸,其中半導(dǎo)體級為20250噸,太陽能級為8500噸,半導(dǎo)體級需求量約為19000噸,略有過剩;太陽能級的需求量為15000噸,供不應(yīng)求,從2006年開始太陽能級和半導(dǎo)體級多晶硅需求的均有缺口,其中太陽能級產(chǎn)能缺口更大。
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