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光伏产业需要硅材料么?

来源: ZHENGF 发布于:2024-10-23 04:28:47

一、光伏产业需要硅材料么?

1、光伏发电不是一定要使用硅材料,可以发电的按材料来分有硅类:单晶硅,多晶硅,非晶硅和微晶硅。化合物薄膜:砷化镓,碲化镉(CdTe),硫化镉(CdS),铜铟镓硒硫(CIGSSe),纳米晶二氧化钛。以及有机物类等。

2、现在工业用的大部分还是晶体硅电池,其优点有:(1),硅在地球上的元素含量排名第二,在未来不会成为稀缺资源。(2),在50年代就已经有硅电池了,经过几十年的发展,单晶硅电池的发展最成熟。(3),硅的转化效率极限为30%左右,在实验室中已经做到24%,工业生产出的组件已经达到18%以上,是作出的转换效率最高的材料。多晶硅的效率比单晶硅要低一些,工艺也比较容易实现,是通过浇注成型的。非晶硅和微晶硅的转化效率低,在8%左右(工业成品)。剩下的几类电池转换效率都不及单多晶硅,所以现有情况下硅类电池还是占有大部分的市场。

二、光伏硅属于什么产业?

光伏硅属于新能源产业。

我国76%的国土光照充沛,光能资源分布较为均匀,太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源。

利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

三、光伏产业链硅来源?

无论是光伏还是半导体,原料都离不开硅。地球上存在的硅是极为常见的一种元素,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中,不过它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式存在。硅在宇宙中的储量排在第八位,在地壳中它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%),因此硅元素的取得并不难。

工业硅又称金属硅,是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品,是制作多晶硅的原料。我国的工业硅在产能与产量方面都是全球第一,世界占比逾50%,且继续呈上升趋势。2016年我国的工业硅产能达到460万吨,产能连续扩张,然而2016年产量仅为210万吨,产能利用率低。此外,我国的工业硅生产集中程度不高,前10家工业硅企业产量只占到全国产量的34%左右。

四、光伏需要的硅浓度多少?

光伏用单晶硅片的纯度要求硅含量4N-6N之间(99.99%-99.9999%)。

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。

光伏硅片:由于光电效应,且单晶硅优势明显,所以人们使用硅片完成太阳能到电能的转换。在光伏领域使用的一般为圆角方形的单晶硅电池片。价格较便宜的电多晶硅片也有使用,但转换效率较低。

五、光伏产业中,硅材料的特性是什么?

晶体硅材料是最主要的光伏材料,性质为带有金属光泽的灰黑色固体、熔点高(1410)、硬度大、有脆性、常温下化学性质不活泼。其市场占有率在 90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。

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。

六、光伏需要工业硅还是多晶硅?

光伏不直接用工业硅,工业硅经过再提纯生成单晶硅和多晶硅,作为制造光伏电板的材料。

1. 什么是工业硅?

工业硅又称金属硅,是本世纪六十年代中期出现的一个商品名称。

金属硅是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年来,含Si量99.99%的也列在金属硅内),其余杂质为铁、铝、钙等。

因其用途不同而划分为多种规格,按照金属硅中铁、铝、钙的含量,可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。

金属硅的附加产品包括微硅粉,边皮硅,黑皮硅,金属硅渣等,其中微硅粉也称硅灰,它广泛应用于耐火材料和混凝土行业 。包括:硅铁、金属硅、硅锰、硅铝、钡锰钛铁、硅锰钒铁、硅铝钡铁、硅铝铁、硅钙、硅钢板、铝硅合金、镍铬-镍硅热电偶丝、锰硅合金、稀土硅钙钡、硅钙合金、硅钡合金、硅铬合金、镁硅合金、锗硅合金、硅钴、硅青铜、铁硅合金、锌硅合金、硅钛铁合金、镍硅合金、铝镁、硅合金、铜硅合金等等,铝合金工业,硅铝合金是用量最大的硅合金。

硅铝合金是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率,并可净化钢液,提高钢材质量。汽车等行业用铝对工业硅的需求相当大,所以一个地区、国家的汽车工业的发展状况对工业硅的市场兴衰有直接的影响。

2. 光伏电池板是工业硅经一系列工艺提纯后生成多晶硅、单晶硅,供光伏产业及电子工业使用。

晶硅电池主要应用于太阳能屋顶电站、商业电站和高土地成本的城市电站,是目前技术最成熟、应用最广泛的太阳能光伏产品,占据世界光伏市场80%以上的份额。

七、为什么光伏用硅材料?

单晶硅太阳能电池转换效率高,技术也成熟。在实验室里高的转换效率为24.7%,规模生产时的效率为15%(截止2011,为18%)。

在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替代产品。

八、光伏产业评语?

光伏电源,立足环保,开创新科技

九、光伏产业前景?

前景又好。在“双碳”目标背景下,光伏是一座城市优化能源结构,推动“双碳”建设的重要抓手。

太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。光伏产业的不断深入发展,各行业也借助了光伏的自身优势开展应用,如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。

十、光伏为何需要硅和银?

白银是光伏电池的重要原料。光伏产业链始于原硅材料,加工为硅片后可制成光伏电池,光伏电池加工组成光伏组件,光伏组件构建起光伏系统。

白银在光伏产业链中,主要被用于硅片到光伏电池一环中,丝网印刷的部分。高纯度银粉在与玻璃粉和其他添加剂混合后制成光伏银浆后用于电池正反两面。

电池正面运用丝网印刷技术镀银起到导电作用,反面镀含银浆料则有利于减少材料氧化。

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