提高光電轉(zhuǎn)換效率降低生產(chǎn)成本
提高光伏材料的轉(zhuǎn)換效率和降低太陽(yáng)電池的制造成本是光伏工業(yè)一直追求的兩個(gè)目標(biāo)。多晶硅硅片是太陽(yáng)能光伏電池的核心部分，硅片的質(zhì)量對(duì)于太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)化率起著至關(guān)重要的作用。一般情況下，普通太陽(yáng)能光伏電池的光電轉(zhuǎn)化率為10%～14%，而高純度硅片的太陽(yáng)能光伏電池轉(zhuǎn)化率可達(dá)16%，甚至更高，因此，對(duì)于太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)過程來說，多晶硅的生產(chǎn)更加至關(guān)重要。
從冶金級(jí)硅生產(chǎn)半導(dǎo)體級(jí)多晶硅有兩個(gè)主要的方法：改良西門子法和硅烷法。在其生產(chǎn)過程中，多級(jí)精餾技術(shù)及其設(shè)備至關(guān)重要，通過新型的化工精餾設(shè)備及相關(guān)精餾技術(shù)可以提高最終產(chǎn)物超純硅的質(zhì)量。
我們注意到近幾年由于各國(guó)政府推進(jìn)政策的支持，下游光伏產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅速，而上游由于擴(kuò)產(chǎn)的大規(guī)模投入及時(shí)間問題，多晶硅供應(yīng)量明顯不足，因此供需不平衡導(dǎo)致多晶硅價(jià)格持續(xù)上漲。
多晶硅材料是整個(gè)光伏發(fā)電成本中最高的部分
在大多數(shù)國(guó)內(nèi)光伏企業(yè)中，硅材料的成本占到了太陽(yáng)能電池總生產(chǎn)成本的56.2%以上，約占并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)成本的30%。
因此，進(jìn)一步地降低成本，提高多晶硅材料的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)推動(dòng)整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展有著很重要的作用。主要應(yīng)對(duì)方法有：一、引入新型的分離傳質(zhì)設(shè)備，如北京化工大學(xué)的高效導(dǎo)向篩板塔和填料塔對(duì)加速多晶硅生產(chǎn)精餾過程的一體化并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)清潔生產(chǎn)有著很大的促進(jìn)作用；二、通過引入新型精餾裝置從而提高多晶硅產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)多晶硅生產(chǎn)的大型化；三、開發(fā)和應(yīng)用大型合成爐和還原爐。
目前85%以上的太陽(yáng)能電池都是用晶硅片制成的，在未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)還不可能有其他材料可以完全替代硅材料來制作太陽(yáng)能電池。多晶硅產(chǎn)品純度高，工藝要求嚴(yán)格，行業(yè)技術(shù)進(jìn)步快，研究費(fèi)用投入大，生產(chǎn)中的副產(chǎn)物和三廢處理投入較大，產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)模效應(yīng)明顯。國(guó)內(nèi)多晶硅廠家今后也會(huì)在人才、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格等方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
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